sched: Add SCHED_RESET_ON_FORK functionality for nice < 0 tasks
[safe/jmp/linux-2.6] / kernel / sched.c
1 /*
2  *  kernel/sched.c
3  *
4  *  Kernel scheduler and related syscalls
5  *
6  *  Copyright (C) 1991-2002  Linus Torvalds
7  *
8  *  1996-12-23  Modified by Dave Grothe to fix bugs in semaphores and
9  *              make semaphores SMP safe
10  *  1998-11-19  Implemented schedule_timeout() and related stuff
11  *              by Andrea Arcangeli
12  *  2002-01-04  New ultra-scalable O(1) scheduler by Ingo Molnar:
13  *              hybrid priority-list and round-robin design with
14  *              an array-switch method of distributing timeslices
15  *              and per-CPU runqueues.  Cleanups and useful suggestions
16  *              by Davide Libenzi, preemptible kernel bits by Robert Love.
17  *  2003-09-03  Interactivity tuning by Con Kolivas.
18  *  2004-04-02  Scheduler domains code by Nick Piggin
19  *  2007-04-15  Work begun on replacing all interactivity tuning with a
20  *              fair scheduling design by Con Kolivas.
21  *  2007-05-05  Load balancing (smp-nice) and other improvements
22  *              by Peter Williams
23  *  2007-05-06  Interactivity improvements to CFS by Mike Galbraith
24  *  2007-07-01  Group scheduling enhancements by Srivatsa Vaddagiri
25  *  2007-11-29  RT balancing improvements by Steven Rostedt, Gregory Haskins,
26  *              Thomas Gleixner, Mike Kravetz
27  */
28
29 #include <linux/mm.h>
30 #include <linux/module.h>
31 #include <linux/nmi.h>
32 #include <linux/init.h>
33 #include <linux/uaccess.h>
34 #include <linux/highmem.h>
35 #include <linux/smp_lock.h>
36 #include <asm/mmu_context.h>
37 #include <linux/interrupt.h>
38 #include <linux/capability.h>
39 #include <linux/completion.h>
40 #include <linux/kernel_stat.h>
41 #include <linux/debug_locks.h>
42 #include <linux/perf_counter.h>
43 #include <linux/security.h>
44 #include <linux/notifier.h>
45 #include <linux/profile.h>
46 #include <linux/freezer.h>
47 #include <linux/vmalloc.h>
48 #include <linux/blkdev.h>
49 #include <linux/delay.h>
50 #include <linux/pid_namespace.h>
51 #include <linux/smp.h>
52 #include <linux/threads.h>
53 #include <linux/timer.h>
54 #include <linux/rcupdate.h>
55 #include <linux/cpu.h>
56 #include <linux/cpuset.h>
57 #include <linux/percpu.h>
58 #include <linux/kthread.h>
59 #include <linux/proc_fs.h>
60 #include <linux/seq_file.h>
61 #include <linux/sysctl.h>
62 #include <linux/syscalls.h>
63 #include <linux/times.h>
64 #include <linux/tsacct_kern.h>
65 #include <linux/kprobes.h>
66 #include <linux/delayacct.h>
67 #include <linux/reciprocal_div.h>
68 #include <linux/unistd.h>
69 #include <linux/pagemap.h>
70 #include <linux/hrtimer.h>
71 #include <linux/tick.h>
72 #include <linux/debugfs.h>
73 #include <linux/ctype.h>
74 #include <linux/ftrace.h>
75
76 #include <asm/tlb.h>
77 #include <asm/irq_regs.h>
78
79 #include "sched_cpupri.h"
80
81 #define CREATE_TRACE_POINTS
82 #include <trace/events/sched.h>
83
84 /*
85  * Convert user-nice values [ -20 ... 0 ... 19 ]
86  * to static priority [ MAX_RT_PRIO..MAX_PRIO-1 ],
87  * and back.
88  */
89 #define NICE_TO_PRIO(nice)      (MAX_RT_PRIO + (nice) + 20)
90 #define PRIO_TO_NICE(prio)      ((prio) - MAX_RT_PRIO - 20)
91 #define TASK_NICE(p)            PRIO_TO_NICE((p)->static_prio)
92
93 /*
94  * 'User priority' is the nice value converted to something we
95  * can work with better when scaling various scheduler parameters,
96  * it's a [ 0 ... 39 ] range.
97  */
98 #define USER_PRIO(p)            ((p)-MAX_RT_PRIO)
99 #define TASK_USER_PRIO(p)       USER_PRIO((p)->static_prio)
100 #define MAX_USER_PRIO           (USER_PRIO(MAX_PRIO))
101
102 /*
103  * Helpers for converting nanosecond timing to jiffy resolution
104  */
105 #define NS_TO_JIFFIES(TIME)     ((unsigned long)(TIME) / (NSEC_PER_SEC / HZ))
106
107 #define NICE_0_LOAD             SCHED_LOAD_SCALE
108 #define NICE_0_SHIFT            SCHED_LOAD_SHIFT
109
110 /*
111  * These are the 'tuning knobs' of the scheduler:
112  *
113  * default timeslice is 100 msecs (used only for SCHED_RR tasks).
114  * Timeslices get refilled after they expire.
115  */
116 #define DEF_TIMESLICE           (100 * HZ / 1000)
117
118 /*
119  * single value that denotes runtime == period, ie unlimited time.
120  */
121 #define RUNTIME_INF     ((u64)~0ULL)
122
123 #ifdef CONFIG_SMP
124
125 static void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2);
126
127 /*
128  * Divide a load by a sched group cpu_power : (load / sg->__cpu_power)
129  * Since cpu_power is a 'constant', we can use a reciprocal divide.
130  */
131 static inline u32 sg_div_cpu_power(const struct sched_group *sg, u32 load)
132 {
133         return reciprocal_divide(load, sg->reciprocal_cpu_power);
134 }
135
136 /*
137  * Each time a sched group cpu_power is changed,
138  * we must compute its reciprocal value
139  */
140 static inline void sg_inc_cpu_power(struct sched_group *sg, u32 val)
141 {
142         sg->__cpu_power += val;
143         sg->reciprocal_cpu_power = reciprocal_value(sg->__cpu_power);
144 }
145 #endif
146
147 static inline int rt_policy(int policy)
148 {
149         if (unlikely(policy == SCHED_FIFO || policy == SCHED_RR))
150                 return 1;
151         return 0;
152 }
153
154 static inline int task_has_rt_policy(struct task_struct *p)
155 {
156         return rt_policy(p->policy);
157 }
158
159 /*
160  * This is the priority-queue data structure of the RT scheduling class:
161  */
162 struct rt_prio_array {
163         DECLARE_BITMAP(bitmap, MAX_RT_PRIO+1); /* include 1 bit for delimiter */
164         struct list_head queue[MAX_RT_PRIO];
165 };
166
167 struct rt_bandwidth {
168         /* nests inside the rq lock: */
169         spinlock_t              rt_runtime_lock;
170         ktime_t                 rt_period;
171         u64                     rt_runtime;
172         struct hrtimer          rt_period_timer;
173 };
174
175 static struct rt_bandwidth def_rt_bandwidth;
176
177 static int do_sched_rt_period_timer(struct rt_bandwidth *rt_b, int overrun);
178
179 static enum hrtimer_restart sched_rt_period_timer(struct hrtimer *timer)
180 {
181         struct rt_bandwidth *rt_b =
182                 container_of(timer, struct rt_bandwidth, rt_period_timer);
183         ktime_t now;
184         int overrun;
185         int idle = 0;
186
187         for (;;) {
188                 now = hrtimer_cb_get_time(timer);
189                 overrun = hrtimer_forward(timer, now, rt_b->rt_period);
190
191                 if (!overrun)
192                         break;
193
194                 idle = do_sched_rt_period_timer(rt_b, overrun);
195         }
196
197         return idle ? HRTIMER_NORESTART : HRTIMER_RESTART;
198 }
199
200 static
201 void init_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b, u64 period, u64 runtime)
202 {
203         rt_b->rt_period = ns_to_ktime(period);
204         rt_b->rt_runtime = runtime;
205
206         spin_lock_init(&rt_b->rt_runtime_lock);
207
208         hrtimer_init(&rt_b->rt_period_timer,
209                         CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
210         rt_b->rt_period_timer.function = sched_rt_period_timer;
211 }
212
213 static inline int rt_bandwidth_enabled(void)
214 {
215         return sysctl_sched_rt_runtime >= 0;
216 }
217
218 static void start_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b)
219 {
220         ktime_t now;
221
222         if (!rt_bandwidth_enabled() || rt_b->rt_runtime == RUNTIME_INF)
223                 return;
224
225         if (hrtimer_active(&rt_b->rt_period_timer))
226                 return;
227
228         spin_lock(&rt_b->rt_runtime_lock);
229         for (;;) {
230                 unsigned long delta;
231                 ktime_t soft, hard;
232
233                 if (hrtimer_active(&rt_b->rt_period_timer))
234                         break;
235
236                 now = hrtimer_cb_get_time(&rt_b->rt_period_timer);
237                 hrtimer_forward(&rt_b->rt_period_timer, now, rt_b->rt_period);
238
239                 soft = hrtimer_get_softexpires(&rt_b->rt_period_timer);
240                 hard = hrtimer_get_expires(&rt_b->rt_period_timer);
241                 delta = ktime_to_ns(ktime_sub(hard, soft));
242                 __hrtimer_start_range_ns(&rt_b->rt_period_timer, soft, delta,
243                                 HRTIMER_MODE_ABS, 0);
244         }
245         spin_unlock(&rt_b->rt_runtime_lock);
246 }
247
248 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
249 static void destroy_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b)
250 {
251         hrtimer_cancel(&rt_b->rt_period_timer);
252 }
253 #endif
254
255 /*
256  * sched_domains_mutex serializes calls to arch_init_sched_domains,
257  * detach_destroy_domains and partition_sched_domains.
258  */
259 static DEFINE_MUTEX(sched_domains_mutex);
260
261 #ifdef CONFIG_GROUP_SCHED
262
263 #include <linux/cgroup.h>
264
265 struct cfs_rq;
266
267 static LIST_HEAD(task_groups);
268
269 /* task group related information */
270 struct task_group {
271 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
272         struct cgroup_subsys_state css;
273 #endif
274
275 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
276         uid_t uid;
277 #endif
278
279 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
280         /* schedulable entities of this group on each cpu */
281         struct sched_entity **se;
282         /* runqueue "owned" by this group on each cpu */
283         struct cfs_rq **cfs_rq;
284         unsigned long shares;
285 #endif
286
287 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
288         struct sched_rt_entity **rt_se;
289         struct rt_rq **rt_rq;
290
291         struct rt_bandwidth rt_bandwidth;
292 #endif
293
294         struct rcu_head rcu;
295         struct list_head list;
296
297         struct task_group *parent;
298         struct list_head siblings;
299         struct list_head children;
300 };
301
302 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
303
304 /* Helper function to pass uid information to create_sched_user() */
305 void set_tg_uid(struct user_struct *user)
306 {
307         user->tg->uid = user->uid;
308 }
309
310 /*
311  * Root task group.
312  *      Every UID task group (including init_task_group aka UID-0) will
313  *      be a child to this group.
314  */
315 struct task_group root_task_group;
316
317 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
318 /* Default task group's sched entity on each cpu */
319 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_entity, init_sched_entity);
320 /* Default task group's cfs_rq on each cpu */
321 static DEFINE_PER_CPU(struct cfs_rq, init_cfs_rq) ____cacheline_aligned_in_smp;
322 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
323
324 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
325 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_rt_entity, init_sched_rt_entity);
326 static DEFINE_PER_CPU(struct rt_rq, init_rt_rq) ____cacheline_aligned_in_smp;
327 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
328 #else /* !CONFIG_USER_SCHED */
329 #define root_task_group init_task_group
330 #endif /* CONFIG_USER_SCHED */
331
332 /* task_group_lock serializes add/remove of task groups and also changes to
333  * a task group's cpu shares.
334  */
335 static DEFINE_SPINLOCK(task_group_lock);
336
337 #ifdef CONFIG_SMP
338 static int root_task_group_empty(void)
339 {
340         return list_empty(&root_task_group.children);
341 }
342 #endif
343
344 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
345 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
346 # define INIT_TASK_GROUP_LOAD   (2*NICE_0_LOAD)
347 #else /* !CONFIG_USER_SCHED */
348 # define INIT_TASK_GROUP_LOAD   NICE_0_LOAD
349 #endif /* CONFIG_USER_SCHED */
350
351 /*
352  * A weight of 0 or 1 can cause arithmetics problems.
353  * A weight of a cfs_rq is the sum of weights of which entities
354  * are queued on this cfs_rq, so a weight of a entity should not be
355  * too large, so as the shares value of a task group.
356  * (The default weight is 1024 - so there's no practical
357  *  limitation from this.)
358  */
359 #define MIN_SHARES      2
360 #define MAX_SHARES      (1UL << 18)
361
362 static int init_task_group_load = INIT_TASK_GROUP_LOAD;
363 #endif
364
365 /* Default task group.
366  *      Every task in system belong to this group at bootup.
367  */
368 struct task_group init_task_group;
369
370 /* return group to which a task belongs */
371 static inline struct task_group *task_group(struct task_struct *p)
372 {
373         struct task_group *tg;
374
375 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
376         rcu_read_lock();
377         tg = __task_cred(p)->user->tg;
378         rcu_read_unlock();
379 #elif defined(CONFIG_CGROUP_SCHED)
380         tg = container_of(task_subsys_state(p, cpu_cgroup_subsys_id),
381                                 struct task_group, css);
382 #else
383         tg = &init_task_group;
384 #endif
385         return tg;
386 }
387
388 /* Change a task's cfs_rq and parent entity if it moves across CPUs/groups */
389 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
390 {
391 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
392         p->se.cfs_rq = task_group(p)->cfs_rq[cpu];
393         p->se.parent = task_group(p)->se[cpu];
394 #endif
395
396 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
397         p->rt.rt_rq  = task_group(p)->rt_rq[cpu];
398         p->rt.parent = task_group(p)->rt_se[cpu];
399 #endif
400 }
401
402 #else
403
404 #ifdef CONFIG_SMP
405 static int root_task_group_empty(void)
406 {
407         return 1;
408 }
409 #endif
410
411 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu) { }
412 static inline struct task_group *task_group(struct task_struct *p)
413 {
414         return NULL;
415 }
416
417 #endif  /* CONFIG_GROUP_SCHED */
418
419 /* CFS-related fields in a runqueue */
420 struct cfs_rq {
421         struct load_weight load;
422         unsigned long nr_running;
423
424         u64 exec_clock;
425         u64 min_vruntime;
426
427         struct rb_root tasks_timeline;
428         struct rb_node *rb_leftmost;
429
430         struct list_head tasks;
431         struct list_head *balance_iterator;
432
433         /*
434          * 'curr' points to currently running entity on this cfs_rq.
435          * It is set to NULL otherwise (i.e when none are currently running).
436          */
437         struct sched_entity *curr, *next, *last;
438
439         unsigned int nr_spread_over;
440
441 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
442         struct rq *rq;  /* cpu runqueue to which this cfs_rq is attached */
443
444         /*
445          * leaf cfs_rqs are those that hold tasks (lowest schedulable entity in
446          * a hierarchy). Non-leaf lrqs hold other higher schedulable entities
447          * (like users, containers etc.)
448          *
449          * leaf_cfs_rq_list ties together list of leaf cfs_rq's in a cpu. This
450          * list is used during load balance.
451          */
452         struct list_head leaf_cfs_rq_list;
453         struct task_group *tg;  /* group that "owns" this runqueue */
454
455 #ifdef CONFIG_SMP
456         /*
457          * the part of load.weight contributed by tasks
458          */
459         unsigned long task_weight;
460
461         /*
462          *   h_load = weight * f(tg)
463          *
464          * Where f(tg) is the recursive weight fraction assigned to
465          * this group.
466          */
467         unsigned long h_load;
468
469         /*
470          * this cpu's part of tg->shares
471          */
472         unsigned long shares;
473
474         /*
475          * load.weight at the time we set shares
476          */
477         unsigned long rq_weight;
478 #endif
479 #endif
480 };
481
482 /* Real-Time classes' related field in a runqueue: */
483 struct rt_rq {
484         struct rt_prio_array active;
485         unsigned long rt_nr_running;
486 #if defined CONFIG_SMP || defined CONFIG_RT_GROUP_SCHED
487         struct {
488                 int curr; /* highest queued rt task prio */
489 #ifdef CONFIG_SMP
490                 int next; /* next highest */
491 #endif
492         } highest_prio;
493 #endif
494 #ifdef CONFIG_SMP
495         unsigned long rt_nr_migratory;
496         int overloaded;
497         struct plist_head pushable_tasks;
498 #endif
499         int rt_throttled;
500         u64 rt_time;
501         u64 rt_runtime;
502         /* Nests inside the rq lock: */
503         spinlock_t rt_runtime_lock;
504
505 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
506         unsigned long rt_nr_boosted;
507
508         struct rq *rq;
509         struct list_head leaf_rt_rq_list;
510         struct task_group *tg;
511         struct sched_rt_entity *rt_se;
512 #endif
513 };
514
515 #ifdef CONFIG_SMP
516
517 /*
518  * We add the notion of a root-domain which will be used to define per-domain
519  * variables. Each exclusive cpuset essentially defines an island domain by
520  * fully partitioning the member cpus from any other cpuset. Whenever a new
521  * exclusive cpuset is created, we also create and attach a new root-domain
522  * object.
523  *
524  */
525 struct root_domain {
526         atomic_t refcount;
527         cpumask_var_t span;
528         cpumask_var_t online;
529
530         /*
531          * The "RT overload" flag: it gets set if a CPU has more than
532          * one runnable RT task.
533          */
534         cpumask_var_t rto_mask;
535         atomic_t rto_count;
536 #ifdef CONFIG_SMP
537         struct cpupri cpupri;
538 #endif
539 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
540         /*
541          * Preferred wake up cpu nominated by sched_mc balance that will be
542          * used when most cpus are idle in the system indicating overall very
543          * low system utilisation. Triggered at POWERSAVINGS_BALANCE_WAKEUP(2)
544          */
545         unsigned int sched_mc_preferred_wakeup_cpu;
546 #endif
547 };
548
549 /*
550  * By default the system creates a single root-domain with all cpus as
551  * members (mimicking the global state we have today).
552  */
553 static struct root_domain def_root_domain;
554
555 #endif
556
557 /*
558  * This is the main, per-CPU runqueue data structure.
559  *
560  * Locking rule: those places that want to lock multiple runqueues
561  * (such as the load balancing or the thread migration code), lock
562  * acquire operations must be ordered by ascending &runqueue.
563  */
564 struct rq {
565         /* runqueue lock: */
566         spinlock_t lock;
567
568         /*
569          * nr_running and cpu_load should be in the same cacheline because
570          * remote CPUs use both these fields when doing load calculation.
571          */
572         unsigned long nr_running;
573         #define CPU_LOAD_IDX_MAX 5
574         unsigned long cpu_load[CPU_LOAD_IDX_MAX];
575 #ifdef CONFIG_NO_HZ
576         unsigned long last_tick_seen;
577         unsigned char in_nohz_recently;
578 #endif
579         /* capture load from *all* tasks on this cpu: */
580         struct load_weight load;
581         unsigned long nr_load_updates;
582         u64 nr_switches;
583         u64 nr_migrations_in;
584
585         struct cfs_rq cfs;
586         struct rt_rq rt;
587
588 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
589         /* list of leaf cfs_rq on this cpu: */
590         struct list_head leaf_cfs_rq_list;
591 #endif
592 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
593         struct list_head leaf_rt_rq_list;
594 #endif
595
596         /*
597          * This is part of a global counter where only the total sum
598          * over all CPUs matters. A task can increase this counter on
599          * one CPU and if it got migrated afterwards it may decrease
600          * it on another CPU. Always updated under the runqueue lock:
601          */
602         unsigned long nr_uninterruptible;
603
604         struct task_struct *curr, *idle;
605         unsigned long next_balance;
606         struct mm_struct *prev_mm;
607
608         u64 clock;
609
610         atomic_t nr_iowait;
611
612 #ifdef CONFIG_SMP
613         struct root_domain *rd;
614         struct sched_domain *sd;
615
616         unsigned char idle_at_tick;
617         /* For active balancing */
618         int active_balance;
619         int push_cpu;
620         /* cpu of this runqueue: */
621         int cpu;
622         int online;
623
624         unsigned long avg_load_per_task;
625
626         struct task_struct *migration_thread;
627         struct list_head migration_queue;
628 #endif
629
630         /* calc_load related fields */
631         unsigned long calc_load_update;
632         long calc_load_active;
633
634 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
635 #ifdef CONFIG_SMP
636         int hrtick_csd_pending;
637         struct call_single_data hrtick_csd;
638 #endif
639         struct hrtimer hrtick_timer;
640 #endif
641
642 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
643         /* latency stats */
644         struct sched_info rq_sched_info;
645         unsigned long long rq_cpu_time;
646         /* could above be rq->cfs_rq.exec_clock + rq->rt_rq.rt_runtime ? */
647
648         /* sys_sched_yield() stats */
649         unsigned int yld_count;
650
651         /* schedule() stats */
652         unsigned int sched_switch;
653         unsigned int sched_count;
654         unsigned int sched_goidle;
655
656         /* try_to_wake_up() stats */
657         unsigned int ttwu_count;
658         unsigned int ttwu_local;
659
660         /* BKL stats */
661         unsigned int bkl_count;
662 #endif
663 };
664
665 static DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct rq, runqueues);
666
667 static inline void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sync)
668 {
669         rq->curr->sched_class->check_preempt_curr(rq, p, sync);
670 }
671
672 static inline int cpu_of(struct rq *rq)
673 {
674 #ifdef CONFIG_SMP
675         return rq->cpu;
676 #else
677         return 0;
678 #endif
679 }
680
681 /*
682  * The domain tree (rq->sd) is protected by RCU's quiescent state transition.
683  * See detach_destroy_domains: synchronize_sched for details.
684  *
685  * The domain tree of any CPU may only be accessed from within
686  * preempt-disabled sections.
687  */
688 #define for_each_domain(cpu, __sd) \
689         for (__sd = rcu_dereference(cpu_rq(cpu)->sd); __sd; __sd = __sd->parent)
690
691 #define cpu_rq(cpu)             (&per_cpu(runqueues, (cpu)))
692 #define this_rq()               (&__get_cpu_var(runqueues))
693 #define task_rq(p)              cpu_rq(task_cpu(p))
694 #define cpu_curr(cpu)           (cpu_rq(cpu)->curr)
695
696 inline void update_rq_clock(struct rq *rq)
697 {
698         rq->clock = sched_clock_cpu(cpu_of(rq));
699 }
700
701 /*
702  * Tunables that become constants when CONFIG_SCHED_DEBUG is off:
703  */
704 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
705 # define const_debug __read_mostly
706 #else
707 # define const_debug static const
708 #endif
709
710 /**
711  * runqueue_is_locked
712  *
713  * Returns true if the current cpu runqueue is locked.
714  * This interface allows printk to be called with the runqueue lock
715  * held and know whether or not it is OK to wake up the klogd.
716  */
717 int runqueue_is_locked(void)
718 {
719         int cpu = get_cpu();
720         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
721         int ret;
722
723         ret = spin_is_locked(&rq->lock);
724         put_cpu();
725         return ret;
726 }
727
728 /*
729  * Debugging: various feature bits
730  */
731
732 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
733         __SCHED_FEAT_##name ,
734
735 enum {
736 #include "sched_features.h"
737 };
738
739 #undef SCHED_FEAT
740
741 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
742         (1UL << __SCHED_FEAT_##name) * enabled |
743
744 const_debug unsigned int sysctl_sched_features =
745 #include "sched_features.h"
746         0;
747
748 #undef SCHED_FEAT
749
750 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
751 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
752         #name ,
753
754 static __read_mostly char *sched_feat_names[] = {
755 #include "sched_features.h"
756         NULL
757 };
758
759 #undef SCHED_FEAT
760
761 static int sched_feat_show(struct seq_file *m, void *v)
762 {
763         int i;
764
765         for (i = 0; sched_feat_names[i]; i++) {
766                 if (!(sysctl_sched_features & (1UL << i)))
767                         seq_puts(m, "NO_");
768                 seq_printf(m, "%s ", sched_feat_names[i]);
769         }
770         seq_puts(m, "\n");
771
772         return 0;
773 }
774
775 static ssize_t
776 sched_feat_write(struct file *filp, const char __user *ubuf,
777                 size_t cnt, loff_t *ppos)
778 {
779         char buf[64];
780         char *cmp = buf;
781         int neg = 0;
782         int i;
783
784         if (cnt > 63)
785                 cnt = 63;
786
787         if (copy_from_user(&buf, ubuf, cnt))
788                 return -EFAULT;
789
790         buf[cnt] = 0;
791
792         if (strncmp(buf, "NO_", 3) == 0) {
793                 neg = 1;
794                 cmp += 3;
795         }
796
797         for (i = 0; sched_feat_names[i]; i++) {
798                 int len = strlen(sched_feat_names[i]);
799
800                 if (strncmp(cmp, sched_feat_names[i], len) == 0) {
801                         if (neg)
802                                 sysctl_sched_features &= ~(1UL << i);
803                         else
804                                 sysctl_sched_features |= (1UL << i);
805                         break;
806                 }
807         }
808
809         if (!sched_feat_names[i])
810                 return -EINVAL;
811
812         filp->f_pos += cnt;
813
814         return cnt;
815 }
816
817 static int sched_feat_open(struct inode *inode, struct file *filp)
818 {
819         return single_open(filp, sched_feat_show, NULL);
820 }
821
822 static struct file_operations sched_feat_fops = {
823         .open           = sched_feat_open,
824         .write          = sched_feat_write,
825         .read           = seq_read,
826         .llseek         = seq_lseek,
827         .release        = single_release,
828 };
829
830 static __init int sched_init_debug(void)
831 {
832         debugfs_create_file("sched_features", 0644, NULL, NULL,
833                         &sched_feat_fops);
834
835         return 0;
836 }
837 late_initcall(sched_init_debug);
838
839 #endif
840
841 #define sched_feat(x) (sysctl_sched_features & (1UL << __SCHED_FEAT_##x))
842
843 /*
844  * Number of tasks to iterate in a single balance run.
845  * Limited because this is done with IRQs disabled.
846  */
847 const_debug unsigned int sysctl_sched_nr_migrate = 32;
848
849 /*
850  * ratelimit for updating the group shares.
851  * default: 0.25ms
852  */
853 unsigned int sysctl_sched_shares_ratelimit = 250000;
854
855 /*
856  * Inject some fuzzyness into changing the per-cpu group shares
857  * this avoids remote rq-locks at the expense of fairness.
858  * default: 4
859  */
860 unsigned int sysctl_sched_shares_thresh = 4;
861
862 /*
863  * period over which we measure -rt task cpu usage in us.
864  * default: 1s
865  */
866 unsigned int sysctl_sched_rt_period = 1000000;
867
868 static __read_mostly int scheduler_running;
869
870 /*
871  * part of the period that we allow rt tasks to run in us.
872  * default: 0.95s
873  */
874 int sysctl_sched_rt_runtime = 950000;
875
876 static inline u64 global_rt_period(void)
877 {
878         return (u64)sysctl_sched_rt_period * NSEC_PER_USEC;
879 }
880
881 static inline u64 global_rt_runtime(void)
882 {
883         if (sysctl_sched_rt_runtime < 0)
884                 return RUNTIME_INF;
885
886         return (u64)sysctl_sched_rt_runtime * NSEC_PER_USEC;
887 }
888
889 #ifndef prepare_arch_switch
890 # define prepare_arch_switch(next)      do { } while (0)
891 #endif
892 #ifndef finish_arch_switch
893 # define finish_arch_switch(prev)       do { } while (0)
894 #endif
895
896 static inline int task_current(struct rq *rq, struct task_struct *p)
897 {
898         return rq->curr == p;
899 }
900
901 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
902 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
903 {
904         return task_current(rq, p);
905 }
906
907 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
908 {
909 }
910
911 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
912 {
913 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK
914         /* this is a valid case when another task releases the spinlock */
915         rq->lock.owner = current;
916 #endif
917         /*
918          * If we are tracking spinlock dependencies then we have to
919          * fix up the runqueue lock - which gets 'carried over' from
920          * prev into current:
921          */
922         spin_acquire(&rq->lock.dep_map, 0, 0, _THIS_IP_);
923
924         spin_unlock_irq(&rq->lock);
925 }
926
927 #else /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
928 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
929 {
930 #ifdef CONFIG_SMP
931         return p->oncpu;
932 #else
933         return task_current(rq, p);
934 #endif
935 }
936
937 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
938 {
939 #ifdef CONFIG_SMP
940         /*
941          * We can optimise this out completely for !SMP, because the
942          * SMP rebalancing from interrupt is the only thing that cares
943          * here.
944          */
945         next->oncpu = 1;
946 #endif
947 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
948         spin_unlock_irq(&rq->lock);
949 #else
950         spin_unlock(&rq->lock);
951 #endif
952 }
953
954 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
955 {
956 #ifdef CONFIG_SMP
957         /*
958          * After ->oncpu is cleared, the task can be moved to a different CPU.
959          * We must ensure this doesn't happen until the switch is completely
960          * finished.
961          */
962         smp_wmb();
963         prev->oncpu = 0;
964 #endif
965 #ifndef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
966         local_irq_enable();
967 #endif
968 }
969 #endif /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
970
971 /*
972  * __task_rq_lock - lock the runqueue a given task resides on.
973  * Must be called interrupts disabled.
974  */
975 static inline struct rq *__task_rq_lock(struct task_struct *p)
976         __acquires(rq->lock)
977 {
978         for (;;) {
979                 struct rq *rq = task_rq(p);
980                 spin_lock(&rq->lock);
981                 if (likely(rq == task_rq(p)))
982                         return rq;
983                 spin_unlock(&rq->lock);
984         }
985 }
986
987 /*
988  * task_rq_lock - lock the runqueue a given task resides on and disable
989  * interrupts. Note the ordering: we can safely lookup the task_rq without
990  * explicitly disabling preemption.
991  */
992 static struct rq *task_rq_lock(struct task_struct *p, unsigned long *flags)
993         __acquires(rq->lock)
994 {
995         struct rq *rq;
996
997         for (;;) {
998                 local_irq_save(*flags);
999                 rq = task_rq(p);
1000                 spin_lock(&rq->lock);
1001                 if (likely(rq == task_rq(p)))
1002                         return rq;
1003                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, *flags);
1004         }
1005 }
1006
1007 void task_rq_unlock_wait(struct task_struct *p)
1008 {
1009         struct rq *rq = task_rq(p);
1010
1011         smp_mb(); /* spin-unlock-wait is not a full memory barrier */
1012         spin_unlock_wait(&rq->lock);
1013 }
1014
1015 static void __task_rq_unlock(struct rq *rq)
1016         __releases(rq->lock)
1017 {
1018         spin_unlock(&rq->lock);
1019 }
1020
1021 static inline void task_rq_unlock(struct rq *rq, unsigned long *flags)
1022         __releases(rq->lock)
1023 {
1024         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, *flags);
1025 }
1026
1027 /*
1028  * this_rq_lock - lock this runqueue and disable interrupts.
1029  */
1030 static struct rq *this_rq_lock(void)
1031         __acquires(rq->lock)
1032 {
1033         struct rq *rq;
1034
1035         local_irq_disable();
1036         rq = this_rq();
1037         spin_lock(&rq->lock);
1038
1039         return rq;
1040 }
1041
1042 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
1043 /*
1044  * Use HR-timers to deliver accurate preemption points.
1045  *
1046  * Its all a bit involved since we cannot program an hrt while holding the
1047  * rq->lock. So what we do is store a state in in rq->hrtick_* and ask for a
1048  * reschedule event.
1049  *
1050  * When we get rescheduled we reprogram the hrtick_timer outside of the
1051  * rq->lock.
1052  */
1053
1054 /*
1055  * Use hrtick when:
1056  *  - enabled by features
1057  *  - hrtimer is actually high res
1058  */
1059 static inline int hrtick_enabled(struct rq *rq)
1060 {
1061         if (!sched_feat(HRTICK))
1062                 return 0;
1063         if (!cpu_active(cpu_of(rq)))
1064                 return 0;
1065         return hrtimer_is_hres_active(&rq->hrtick_timer);
1066 }
1067
1068 static void hrtick_clear(struct rq *rq)
1069 {
1070         if (hrtimer_active(&rq->hrtick_timer))
1071                 hrtimer_cancel(&rq->hrtick_timer);
1072 }
1073
1074 /*
1075  * High-resolution timer tick.
1076  * Runs from hardirq context with interrupts disabled.
1077  */
1078 static enum hrtimer_restart hrtick(struct hrtimer *timer)
1079 {
1080         struct rq *rq = container_of(timer, struct rq, hrtick_timer);
1081
1082         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
1083
1084         spin_lock(&rq->lock);
1085         update_rq_clock(rq);
1086         rq->curr->sched_class->task_tick(rq, rq->curr, 1);
1087         spin_unlock(&rq->lock);
1088
1089         return HRTIMER_NORESTART;
1090 }
1091
1092 #ifdef CONFIG_SMP
1093 /*
1094  * called from hardirq (IPI) context
1095  */
1096 static void __hrtick_start(void *arg)
1097 {
1098         struct rq *rq = arg;
1099
1100         spin_lock(&rq->lock);
1101         hrtimer_restart(&rq->hrtick_timer);
1102         rq->hrtick_csd_pending = 0;
1103         spin_unlock(&rq->lock);
1104 }
1105
1106 /*
1107  * Called to set the hrtick timer state.
1108  *
1109  * called with rq->lock held and irqs disabled
1110  */
1111 static void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
1112 {
1113         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
1114         ktime_t time = ktime_add_ns(timer->base->get_time(), delay);
1115
1116         hrtimer_set_expires(timer, time);
1117
1118         if (rq == this_rq()) {
1119                 hrtimer_restart(timer);
1120         } else if (!rq->hrtick_csd_pending) {
1121                 __smp_call_function_single(cpu_of(rq), &rq->hrtick_csd, 0);
1122                 rq->hrtick_csd_pending = 1;
1123         }
1124 }
1125
1126 static int
1127 hotplug_hrtick(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
1128 {
1129         int cpu = (int)(long)hcpu;
1130
1131         switch (action) {
1132         case CPU_UP_CANCELED:
1133         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
1134         case CPU_DOWN_PREPARE:
1135         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
1136         case CPU_DEAD:
1137         case CPU_DEAD_FROZEN:
1138                 hrtick_clear(cpu_rq(cpu));
1139                 return NOTIFY_OK;
1140         }
1141
1142         return NOTIFY_DONE;
1143 }
1144
1145 static __init void init_hrtick(void)
1146 {
1147         hotcpu_notifier(hotplug_hrtick, 0);
1148 }
1149 #else
1150 /*
1151  * Called to set the hrtick timer state.
1152  *
1153  * called with rq->lock held and irqs disabled
1154  */
1155 static void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
1156 {
1157         __hrtimer_start_range_ns(&rq->hrtick_timer, ns_to_ktime(delay), 0,
1158                         HRTIMER_MODE_REL, 0);
1159 }
1160
1161 static inline void init_hrtick(void)
1162 {
1163 }
1164 #endif /* CONFIG_SMP */
1165
1166 static void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
1167 {
1168 #ifdef CONFIG_SMP
1169         rq->hrtick_csd_pending = 0;
1170
1171         rq->hrtick_csd.flags = 0;
1172         rq->hrtick_csd.func = __hrtick_start;
1173         rq->hrtick_csd.info = rq;
1174 #endif
1175
1176         hrtimer_init(&rq->hrtick_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
1177         rq->hrtick_timer.function = hrtick;
1178 }
1179 #else   /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
1180 static inline void hrtick_clear(struct rq *rq)
1181 {
1182 }
1183
1184 static inline void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
1185 {
1186 }
1187
1188 static inline void init_hrtick(void)
1189 {
1190 }
1191 #endif  /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
1192
1193 /*
1194  * resched_task - mark a task 'to be rescheduled now'.
1195  *
1196  * On UP this means the setting of the need_resched flag, on SMP it
1197  * might also involve a cross-CPU call to trigger the scheduler on
1198  * the target CPU.
1199  */
1200 #ifdef CONFIG_SMP
1201
1202 #ifndef tsk_is_polling
1203 #define tsk_is_polling(t) test_tsk_thread_flag(t, TIF_POLLING_NRFLAG)
1204 #endif
1205
1206 static void resched_task(struct task_struct *p)
1207 {
1208         int cpu;
1209
1210         assert_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
1211
1212         if (test_tsk_need_resched(p))
1213                 return;
1214
1215         set_tsk_need_resched(p);
1216
1217         cpu = task_cpu(p);
1218         if (cpu == smp_processor_id())
1219                 return;
1220
1221         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
1222         smp_mb();
1223         if (!tsk_is_polling(p))
1224                 smp_send_reschedule(cpu);
1225 }
1226
1227 static void resched_cpu(int cpu)
1228 {
1229         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1230         unsigned long flags;
1231
1232         if (!spin_trylock_irqsave(&rq->lock, flags))
1233                 return;
1234         resched_task(cpu_curr(cpu));
1235         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1236 }
1237
1238 #ifdef CONFIG_NO_HZ
1239 /*
1240  * When add_timer_on() enqueues a timer into the timer wheel of an
1241  * idle CPU then this timer might expire before the next timer event
1242  * which is scheduled to wake up that CPU. In case of a completely
1243  * idle system the next event might even be infinite time into the
1244  * future. wake_up_idle_cpu() ensures that the CPU is woken up and
1245  * leaves the inner idle loop so the newly added timer is taken into
1246  * account when the CPU goes back to idle and evaluates the timer
1247  * wheel for the next timer event.
1248  */
1249 void wake_up_idle_cpu(int cpu)
1250 {
1251         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1252
1253         if (cpu == smp_processor_id())
1254                 return;
1255
1256         /*
1257          * This is safe, as this function is called with the timer
1258          * wheel base lock of (cpu) held. When the CPU is on the way
1259          * to idle and has not yet set rq->curr to idle then it will
1260          * be serialized on the timer wheel base lock and take the new
1261          * timer into account automatically.
1262          */
1263         if (rq->curr != rq->idle)
1264                 return;
1265
1266         /*
1267          * We can set TIF_RESCHED on the idle task of the other CPU
1268          * lockless. The worst case is that the other CPU runs the
1269          * idle task through an additional NOOP schedule()
1270          */
1271         set_tsk_need_resched(rq->idle);
1272
1273         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
1274         smp_mb();
1275         if (!tsk_is_polling(rq->idle))
1276                 smp_send_reschedule(cpu);
1277 }
1278 #endif /* CONFIG_NO_HZ */
1279
1280 #else /* !CONFIG_SMP */
1281 static void resched_task(struct task_struct *p)
1282 {
1283         assert_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
1284         set_tsk_need_resched(p);
1285 }
1286 #endif /* CONFIG_SMP */
1287
1288 #if BITS_PER_LONG == 32
1289 # define WMULT_CONST    (~0UL)
1290 #else
1291 # define WMULT_CONST    (1UL << 32)
1292 #endif
1293
1294 #define WMULT_SHIFT     32
1295
1296 /*
1297  * Shift right and round:
1298  */
1299 #define SRR(x, y) (((x) + (1UL << ((y) - 1))) >> (y))
1300
1301 /*
1302  * delta *= weight / lw
1303  */
1304 static unsigned long
1305 calc_delta_mine(unsigned long delta_exec, unsigned long weight,
1306                 struct load_weight *lw)
1307 {
1308         u64 tmp;
1309
1310         if (!lw->inv_weight) {
1311                 if (BITS_PER_LONG > 32 && unlikely(lw->weight >= WMULT_CONST))
1312                         lw->inv_weight = 1;
1313                 else
1314                         lw->inv_weight = 1 + (WMULT_CONST-lw->weight/2)
1315                                 / (lw->weight+1);
1316         }
1317
1318         tmp = (u64)delta_exec * weight;
1319         /*
1320          * Check whether we'd overflow the 64-bit multiplication:
1321          */
1322         if (unlikely(tmp > WMULT_CONST))
1323                 tmp = SRR(SRR(tmp, WMULT_SHIFT/2) * lw->inv_weight,
1324                         WMULT_SHIFT/2);
1325         else
1326                 tmp = SRR(tmp * lw->inv_weight, WMULT_SHIFT);
1327
1328         return (unsigned long)min(tmp, (u64)(unsigned long)LONG_MAX);
1329 }
1330
1331 static inline void update_load_add(struct load_weight *lw, unsigned long inc)
1332 {
1333         lw->weight += inc;
1334         lw->inv_weight = 0;
1335 }
1336
1337 static inline void update_load_sub(struct load_weight *lw, unsigned long dec)
1338 {
1339         lw->weight -= dec;
1340         lw->inv_weight = 0;
1341 }
1342
1343 /*
1344  * To aid in avoiding the subversion of "niceness" due to uneven distribution
1345  * of tasks with abnormal "nice" values across CPUs the contribution that
1346  * each task makes to its run queue's load is weighted according to its
1347  * scheduling class and "nice" value. For SCHED_NORMAL tasks this is just a
1348  * scaled version of the new time slice allocation that they receive on time
1349  * slice expiry etc.
1350  */
1351
1352 #define WEIGHT_IDLEPRIO                3
1353 #define WMULT_IDLEPRIO         1431655765
1354
1355 /*
1356  * Nice levels are multiplicative, with a gentle 10% change for every
1357  * nice level changed. I.e. when a CPU-bound task goes from nice 0 to
1358  * nice 1, it will get ~10% less CPU time than another CPU-bound task
1359  * that remained on nice 0.
1360  *
1361  * The "10% effect" is relative and cumulative: from _any_ nice level,
1362  * if you go up 1 level, it's -10% CPU usage, if you go down 1 level
1363  * it's +10% CPU usage. (to achieve that we use a multiplier of 1.25.
1364  * If a task goes up by ~10% and another task goes down by ~10% then
1365  * the relative distance between them is ~25%.)
1366  */
1367 static const int prio_to_weight[40] = {
1368  /* -20 */     88761,     71755,     56483,     46273,     36291,
1369  /* -15 */     29154,     23254,     18705,     14949,     11916,
1370  /* -10 */      9548,      7620,      6100,      4904,      3906,
1371  /*  -5 */      3121,      2501,      1991,      1586,      1277,
1372  /*   0 */      1024,       820,       655,       526,       423,
1373  /*   5 */       335,       272,       215,       172,       137,
1374  /*  10 */       110,        87,        70,        56,        45,
1375  /*  15 */        36,        29,        23,        18,        15,
1376 };
1377
1378 /*
1379  * Inverse (2^32/x) values of the prio_to_weight[] array, precalculated.
1380  *
1381  * In cases where the weight does not change often, we can use the
1382  * precalculated inverse to speed up arithmetics by turning divisions
1383  * into multiplications:
1384  */
1385 static const u32 prio_to_wmult[40] = {
1386  /* -20 */     48388,     59856,     76040,     92818,    118348,
1387  /* -15 */    147320,    184698,    229616,    287308,    360437,
1388  /* -10 */    449829,    563644,    704093,    875809,   1099582,
1389  /*  -5 */   1376151,   1717300,   2157191,   2708050,   3363326,
1390  /*   0 */   4194304,   5237765,   6557202,   8165337,  10153587,
1391  /*   5 */  12820798,  15790321,  19976592,  24970740,  31350126,
1392  /*  10 */  39045157,  49367440,  61356676,  76695844,  95443717,
1393  /*  15 */ 119304647, 148102320, 186737708, 238609294, 286331153,
1394 };
1395
1396 static void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup);
1397
1398 /*
1399  * runqueue iterator, to support SMP load-balancing between different
1400  * scheduling classes, without having to expose their internal data
1401  * structures to the load-balancing proper:
1402  */
1403 struct rq_iterator {
1404         void *arg;
1405         struct task_struct *(*start)(void *);
1406         struct task_struct *(*next)(void *);
1407 };
1408
1409 #ifdef CONFIG_SMP
1410 static unsigned long
1411 balance_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
1412               unsigned long max_load_move, struct sched_domain *sd,
1413               enum cpu_idle_type idle, int *all_pinned,
1414               int *this_best_prio, struct rq_iterator *iterator);
1415
1416 static int
1417 iter_move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
1418                    struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
1419                    struct rq_iterator *iterator);
1420 #endif
1421
1422 /* Time spent by the tasks of the cpu accounting group executing in ... */
1423 enum cpuacct_stat_index {
1424         CPUACCT_STAT_USER,      /* ... user mode */
1425         CPUACCT_STAT_SYSTEM,    /* ... kernel mode */
1426
1427         CPUACCT_STAT_NSTATS,
1428 };
1429
1430 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
1431 static void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime);
1432 static void cpuacct_update_stats(struct task_struct *tsk,
1433                 enum cpuacct_stat_index idx, cputime_t val);
1434 #else
1435 static inline void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime) {}
1436 static inline void cpuacct_update_stats(struct task_struct *tsk,
1437                 enum cpuacct_stat_index idx, cputime_t val) {}
1438 #endif
1439
1440 static inline void inc_cpu_load(struct rq *rq, unsigned long load)
1441 {
1442         update_load_add(&rq->load, load);
1443 }
1444
1445 static inline void dec_cpu_load(struct rq *rq, unsigned long load)
1446 {
1447         update_load_sub(&rq->load, load);
1448 }
1449
1450 #if (defined(CONFIG_SMP) && defined(CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED)) || defined(CONFIG_RT_GROUP_SCHED)
1451 typedef int (*tg_visitor)(struct task_group *, void *);
1452
1453 /*
1454  * Iterate the full tree, calling @down when first entering a node and @up when
1455  * leaving it for the final time.
1456  */
1457 static int walk_tg_tree(tg_visitor down, tg_visitor up, void *data)
1458 {
1459         struct task_group *parent, *child;
1460         int ret;
1461
1462         rcu_read_lock();
1463         parent = &root_task_group;
1464 down:
1465         ret = (*down)(parent, data);
1466         if (ret)
1467                 goto out_unlock;
1468         list_for_each_entry_rcu(child, &parent->children, siblings) {
1469                 parent = child;
1470                 goto down;
1471
1472 up:
1473                 continue;
1474         }
1475         ret = (*up)(parent, data);
1476         if (ret)
1477                 goto out_unlock;
1478
1479         child = parent;
1480         parent = parent->parent;
1481         if (parent)
1482                 goto up;
1483 out_unlock:
1484         rcu_read_unlock();
1485
1486         return ret;
1487 }
1488
1489 static int tg_nop(struct task_group *tg, void *data)
1490 {
1491         return 0;
1492 }
1493 #endif
1494
1495 #ifdef CONFIG_SMP
1496 static unsigned long source_load(int cpu, int type);
1497 static unsigned long target_load(int cpu, int type);
1498 static int task_hot(struct task_struct *p, u64 now, struct sched_domain *sd);
1499
1500 static unsigned long cpu_avg_load_per_task(int cpu)
1501 {
1502         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1503         unsigned long nr_running = ACCESS_ONCE(rq->nr_running);
1504
1505         if (nr_running)
1506                 rq->avg_load_per_task = rq->load.weight / nr_running;
1507         else
1508                 rq->avg_load_per_task = 0;
1509
1510         return rq->avg_load_per_task;
1511 }
1512
1513 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1514
1515 static void __set_se_shares(struct sched_entity *se, unsigned long shares);
1516
1517 /*
1518  * Calculate and set the cpu's group shares.
1519  */
1520 static void
1521 update_group_shares_cpu(struct task_group *tg, int cpu,
1522                         unsigned long sd_shares, unsigned long sd_rq_weight)
1523 {
1524         unsigned long shares;
1525         unsigned long rq_weight;
1526
1527         if (!tg->se[cpu])
1528                 return;
1529
1530         rq_weight = tg->cfs_rq[cpu]->rq_weight;
1531
1532         /*
1533          *           \Sum shares * rq_weight
1534          * shares =  -----------------------
1535          *               \Sum rq_weight
1536          *
1537          */
1538         shares = (sd_shares * rq_weight) / sd_rq_weight;
1539         shares = clamp_t(unsigned long, shares, MIN_SHARES, MAX_SHARES);
1540
1541         if (abs(shares - tg->se[cpu]->load.weight) >
1542                         sysctl_sched_shares_thresh) {
1543                 struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1544                 unsigned long flags;
1545
1546                 spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
1547                 tg->cfs_rq[cpu]->shares = shares;
1548
1549                 __set_se_shares(tg->se[cpu], shares);
1550                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1551         }
1552 }
1553
1554 /*
1555  * Re-compute the task group their per cpu shares over the given domain.
1556  * This needs to be done in a bottom-up fashion because the rq weight of a
1557  * parent group depends on the shares of its child groups.
1558  */
1559 static int tg_shares_up(struct task_group *tg, void *data)
1560 {
1561         unsigned long weight, rq_weight = 0;
1562         unsigned long shares = 0;
1563         struct sched_domain *sd = data;
1564         int i;
1565
1566         for_each_cpu(i, sched_domain_span(sd)) {
1567                 /*
1568                  * If there are currently no tasks on the cpu pretend there
1569                  * is one of average load so that when a new task gets to
1570                  * run here it will not get delayed by group starvation.
1571                  */
1572                 weight = tg->cfs_rq[i]->load.weight;
1573                 if (!weight)
1574                         weight = NICE_0_LOAD;
1575
1576                 tg->cfs_rq[i]->rq_weight = weight;
1577                 rq_weight += weight;
1578                 shares += tg->cfs_rq[i]->shares;
1579         }
1580
1581         if ((!shares && rq_weight) || shares > tg->shares)
1582                 shares = tg->shares;
1583
1584         if (!sd->parent || !(sd->parent->flags & SD_LOAD_BALANCE))
1585                 shares = tg->shares;
1586
1587         for_each_cpu(i, sched_domain_span(sd))
1588                 update_group_shares_cpu(tg, i, shares, rq_weight);
1589
1590         return 0;
1591 }
1592
1593 /*
1594  * Compute the cpu's hierarchical load factor for each task group.
1595  * This needs to be done in a top-down fashion because the load of a child
1596  * group is a fraction of its parents load.
1597  */
1598 static int tg_load_down(struct task_group *tg, void *data)
1599 {
1600         unsigned long load;
1601         long cpu = (long)data;
1602
1603         if (!tg->parent) {
1604                 load = cpu_rq(cpu)->load.weight;
1605         } else {
1606                 load = tg->parent->cfs_rq[cpu]->h_load;
1607                 load *= tg->cfs_rq[cpu]->shares;
1608                 load /= tg->parent->cfs_rq[cpu]->load.weight + 1;
1609         }
1610
1611         tg->cfs_rq[cpu]->h_load = load;
1612
1613         return 0;
1614 }
1615
1616 static void update_shares(struct sched_domain *sd)
1617 {
1618         u64 now = cpu_clock(raw_smp_processor_id());
1619         s64 elapsed = now - sd->last_update;
1620
1621         if (elapsed >= (s64)(u64)sysctl_sched_shares_ratelimit) {
1622                 sd->last_update = now;
1623                 walk_tg_tree(tg_nop, tg_shares_up, sd);
1624         }
1625 }
1626
1627 static void update_shares_locked(struct rq *rq, struct sched_domain *sd)
1628 {
1629         spin_unlock(&rq->lock);
1630         update_shares(sd);
1631         spin_lock(&rq->lock);
1632 }
1633
1634 static void update_h_load(long cpu)
1635 {
1636         walk_tg_tree(tg_load_down, tg_nop, (void *)cpu);
1637 }
1638
1639 #else
1640
1641 static inline void update_shares(struct sched_domain *sd)
1642 {
1643 }
1644
1645 static inline void update_shares_locked(struct rq *rq, struct sched_domain *sd)
1646 {
1647 }
1648
1649 #endif
1650
1651 #ifdef CONFIG_PREEMPT
1652
1653 /*
1654  * fair double_lock_balance: Safely acquires both rq->locks in a fair
1655  * way at the expense of forcing extra atomic operations in all
1656  * invocations.  This assures that the double_lock is acquired using the
1657  * same underlying policy as the spinlock_t on this architecture, which
1658  * reduces latency compared to the unfair variant below.  However, it
1659  * also adds more overhead and therefore may reduce throughput.
1660  */
1661 static inline int _double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1662         __releases(this_rq->lock)
1663         __acquires(busiest->lock)
1664         __acquires(this_rq->lock)
1665 {
1666         spin_unlock(&this_rq->lock);
1667         double_rq_lock(this_rq, busiest);
1668
1669         return 1;
1670 }
1671
1672 #else
1673 /*
1674  * Unfair double_lock_balance: Optimizes throughput at the expense of
1675  * latency by eliminating extra atomic operations when the locks are
1676  * already in proper order on entry.  This favors lower cpu-ids and will
1677  * grant the double lock to lower cpus over higher ids under contention,
1678  * regardless of entry order into the function.
1679  */
1680 static int _double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1681         __releases(this_rq->lock)
1682         __acquires(busiest->lock)
1683         __acquires(this_rq->lock)
1684 {
1685         int ret = 0;
1686
1687         if (unlikely(!spin_trylock(&busiest->lock))) {
1688                 if (busiest < this_rq) {
1689                         spin_unlock(&this_rq->lock);
1690                         spin_lock(&busiest->lock);
1691                         spin_lock_nested(&this_rq->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
1692                         ret = 1;
1693                 } else
1694                         spin_lock_nested(&busiest->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
1695         }
1696         return ret;
1697 }
1698
1699 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
1700
1701 /*
1702  * double_lock_balance - lock the busiest runqueue, this_rq is locked already.
1703  */
1704 static int double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1705 {
1706         if (unlikely(!irqs_disabled())) {
1707                 /* printk() doesn't work good under rq->lock */
1708                 spin_unlock(&this_rq->lock);
1709                 BUG_ON(1);
1710         }
1711
1712         return _double_lock_balance(this_rq, busiest);
1713 }
1714
1715 static inline void double_unlock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1716         __releases(busiest->lock)
1717 {
1718         spin_unlock(&busiest->lock);
1719         lock_set_subclass(&this_rq->lock.dep_map, 0, _RET_IP_);
1720 }
1721 #endif
1722
1723 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1724 static void cfs_rq_set_shares(struct cfs_rq *cfs_rq, unsigned long shares)
1725 {
1726 #ifdef CONFIG_SMP
1727         cfs_rq->shares = shares;
1728 #endif
1729 }
1730 #endif
1731
1732 static void calc_load_account_active(struct rq *this_rq);
1733
1734 #include "sched_stats.h"
1735 #include "sched_idletask.c"
1736 #include "sched_fair.c"
1737 #include "sched_rt.c"
1738 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1739 # include "sched_debug.c"
1740 #endif
1741
1742 #define sched_class_highest (&rt_sched_class)
1743 #define for_each_class(class) \
1744    for (class = sched_class_highest; class; class = class->next)
1745
1746 static void inc_nr_running(struct rq *rq)
1747 {
1748         rq->nr_running++;
1749 }
1750
1751 static void dec_nr_running(struct rq *rq)
1752 {
1753         rq->nr_running--;
1754 }
1755
1756 static void set_load_weight(struct task_struct *p)
1757 {
1758         if (task_has_rt_policy(p)) {
1759                 p->se.load.weight = prio_to_weight[0] * 2;
1760                 p->se.load.inv_weight = prio_to_wmult[0] >> 1;
1761                 return;
1762         }
1763
1764         /*
1765          * SCHED_IDLE tasks get minimal weight:
1766          */
1767         if (p->policy == SCHED_IDLE) {
1768                 p->se.load.weight = WEIGHT_IDLEPRIO;
1769                 p->se.load.inv_weight = WMULT_IDLEPRIO;
1770                 return;
1771         }
1772
1773         p->se.load.weight = prio_to_weight[p->static_prio - MAX_RT_PRIO];
1774         p->se.load.inv_weight = prio_to_wmult[p->static_prio - MAX_RT_PRIO];
1775 }
1776
1777 static void update_avg(u64 *avg, u64 sample)
1778 {
1779         s64 diff = sample - *avg;
1780         *avg += diff >> 3;
1781 }
1782
1783 static void enqueue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup)
1784 {
1785         if (wakeup)
1786                 p->se.start_runtime = p->se.sum_exec_runtime;
1787
1788         sched_info_queued(p);
1789         p->sched_class->enqueue_task(rq, p, wakeup);
1790         p->se.on_rq = 1;
1791 }
1792
1793 static void dequeue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sleep)
1794 {
1795         if (sleep) {
1796                 if (p->se.last_wakeup) {
1797                         update_avg(&p->se.avg_overlap,
1798                                 p->se.sum_exec_runtime - p->se.last_wakeup);
1799                         p->se.last_wakeup = 0;
1800                 } else {
1801                         update_avg(&p->se.avg_wakeup,
1802                                 sysctl_sched_wakeup_granularity);
1803                 }
1804         }
1805
1806         sched_info_dequeued(p);
1807         p->sched_class->dequeue_task(rq, p, sleep);
1808         p->se.on_rq = 0;
1809 }
1810
1811 /*
1812  * __normal_prio - return the priority that is based on the static prio
1813  */
1814 static inline int __normal_prio(struct task_struct *p)
1815 {
1816         return p->static_prio;
1817 }
1818
1819 /*
1820  * Calculate the expected normal priority: i.e. priority
1821  * without taking RT-inheritance into account. Might be
1822  * boosted by interactivity modifiers. Changes upon fork,
1823  * setprio syscalls, and whenever the interactivity
1824  * estimator recalculates.
1825  */
1826 static inline int normal_prio(struct task_struct *p)
1827 {
1828         int prio;
1829
1830         if (task_has_rt_policy(p))
1831                 prio = MAX_RT_PRIO-1 - p->rt_priority;
1832         else
1833                 prio = __normal_prio(p);
1834         return prio;
1835 }
1836
1837 /*
1838  * Calculate the current priority, i.e. the priority
1839  * taken into account by the scheduler. This value might
1840  * be boosted by RT tasks, or might be boosted by
1841  * interactivity modifiers. Will be RT if the task got
1842  * RT-boosted. If not then it returns p->normal_prio.
1843  */
1844 static int effective_prio(struct task_struct *p)
1845 {
1846         p->normal_prio = normal_prio(p);
1847         /*
1848          * If we are RT tasks or we were boosted to RT priority,
1849          * keep the priority unchanged. Otherwise, update priority
1850          * to the normal priority:
1851          */
1852         if (!rt_prio(p->prio))
1853                 return p->normal_prio;
1854         return p->prio;
1855 }
1856
1857 /*
1858  * activate_task - move a task to the runqueue.
1859  */
1860 static void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup)
1861 {
1862         if (task_contributes_to_load(p))
1863                 rq->nr_uninterruptible--;
1864
1865         enqueue_task(rq, p, wakeup);
1866         inc_nr_running(rq);
1867 }
1868
1869 /*
1870  * deactivate_task - remove a task from the runqueue.
1871  */
1872 static void deactivate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sleep)
1873 {
1874         if (task_contributes_to_load(p))
1875                 rq->nr_uninterruptible++;
1876
1877         dequeue_task(rq, p, sleep);
1878         dec_nr_running(rq);
1879 }
1880
1881 /**
1882  * task_curr - is this task currently executing on a CPU?
1883  * @p: the task in question.
1884  */
1885 inline int task_curr(const struct task_struct *p)
1886 {
1887         return cpu_curr(task_cpu(p)) == p;
1888 }
1889
1890 static inline void __set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
1891 {
1892         set_task_rq(p, cpu);
1893 #ifdef CONFIG_SMP
1894         /*
1895          * After ->cpu is set up to a new value, task_rq_lock(p, ...) can be
1896          * successfuly executed on another CPU. We must ensure that updates of
1897          * per-task data have been completed by this moment.
1898          */
1899         smp_wmb();
1900         task_thread_info(p)->cpu = cpu;
1901 #endif
1902 }
1903
1904 static inline void check_class_changed(struct rq *rq, struct task_struct *p,
1905                                        const struct sched_class *prev_class,
1906                                        int oldprio, int running)
1907 {
1908         if (prev_class != p->sched_class) {
1909                 if (prev_class->switched_from)
1910                         prev_class->switched_from(rq, p, running);
1911                 p->sched_class->switched_to(rq, p, running);
1912         } else
1913                 p->sched_class->prio_changed(rq, p, oldprio, running);
1914 }
1915
1916 #ifdef CONFIG_SMP
1917
1918 /* Used instead of source_load when we know the type == 0 */
1919 static unsigned long weighted_cpuload(const int cpu)
1920 {
1921         return cpu_rq(cpu)->load.weight;
1922 }
1923
1924 /*
1925  * Is this task likely cache-hot:
1926  */
1927 static int
1928 task_hot(struct task_struct *p, u64 now, struct sched_domain *sd)
1929 {
1930         s64 delta;
1931
1932         /*
1933          * Buddy candidates are cache hot:
1934          */
1935         if (sched_feat(CACHE_HOT_BUDDY) &&
1936                         (&p->se == cfs_rq_of(&p->se)->next ||
1937                          &p->se == cfs_rq_of(&p->se)->last))
1938                 return 1;
1939
1940         if (p->sched_class != &fair_sched_class)
1941                 return 0;
1942
1943         if (sysctl_sched_migration_cost == -1)
1944                 return 1;
1945         if (sysctl_sched_migration_cost == 0)
1946                 return 0;
1947
1948         delta = now - p->se.exec_start;
1949
1950         return delta < (s64)sysctl_sched_migration_cost;
1951 }
1952
1953
1954 void set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int new_cpu)
1955 {
1956         int old_cpu = task_cpu(p);
1957         struct rq *old_rq = cpu_rq(old_cpu), *new_rq = cpu_rq(new_cpu);
1958         struct cfs_rq *old_cfsrq = task_cfs_rq(p),
1959                       *new_cfsrq = cpu_cfs_rq(old_cfsrq, new_cpu);
1960         u64 clock_offset;
1961
1962         clock_offset = old_rq->clock - new_rq->clock;
1963
1964         trace_sched_migrate_task(p, new_cpu);
1965
1966 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1967         if (p->se.wait_start)
1968                 p->se.wait_start -= clock_offset;
1969         if (p->se.sleep_start)
1970                 p->se.sleep_start -= clock_offset;
1971         if (p->se.block_start)
1972                 p->se.block_start -= clock_offset;
1973 #endif
1974         if (old_cpu != new_cpu) {
1975                 p->se.nr_migrations++;
1976                 new_rq->nr_migrations_in++;
1977 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1978                 if (task_hot(p, old_rq->clock, NULL))
1979                         schedstat_inc(p, se.nr_forced2_migrations);
1980 #endif
1981                 perf_counter_task_migration(p, new_cpu);
1982         }
1983         p->se.vruntime -= old_cfsrq->min_vruntime -
1984                                          new_cfsrq->min_vruntime;
1985
1986         __set_task_cpu(p, new_cpu);
1987 }
1988
1989 struct migration_req {
1990         struct list_head list;
1991
1992         struct task_struct *task;
1993         int dest_cpu;
1994
1995         struct completion done;
1996 };
1997
1998 /*
1999  * The task's runqueue lock must be held.
2000  * Returns true if you have to wait for migration thread.
2001  */
2002 static int
2003 migrate_task(struct task_struct *p, int dest_cpu, struct migration_req *req)
2004 {
2005         struct rq *rq = task_rq(p);
2006
2007         /*
2008          * If the task is not on a runqueue (and not running), then
2009          * it is sufficient to simply update the task's cpu field.
2010          */
2011         if (!p->se.on_rq && !task_running(rq, p)) {
2012                 set_task_cpu(p, dest_cpu);
2013                 return 0;
2014         }
2015
2016         init_completion(&req->done);
2017         req->task = p;
2018         req->dest_cpu = dest_cpu;
2019         list_add(&req->list, &rq->migration_queue);
2020
2021         return 1;
2022 }
2023
2024 /*
2025  * wait_task_context_switch -   wait for a thread to complete at least one
2026  *                              context switch.
2027  *
2028  * @p must not be current.
2029  */
2030 void wait_task_context_switch(struct task_struct *p)
2031 {
2032         unsigned long nvcsw, nivcsw, flags;
2033         int running;
2034         struct rq *rq;
2035
2036         nvcsw   = p->nvcsw;
2037         nivcsw  = p->nivcsw;
2038         for (;;) {
2039                 /*
2040                  * The runqueue is assigned before the actual context
2041                  * switch. We need to take the runqueue lock.
2042                  *
2043                  * We could check initially without the lock but it is
2044                  * very likely that we need to take the lock in every
2045                  * iteration.
2046                  */
2047                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
2048                 running = task_running(rq, p);
2049                 task_rq_unlock(rq, &flags);
2050
2051                 if (likely(!running))
2052                         break;
2053                 /*
2054                  * The switch count is incremented before the actual
2055                  * context switch. We thus wait for two switches to be
2056                  * sure at least one completed.
2057                  */
2058                 if ((p->nvcsw - nvcsw) > 1)
2059                         break;
2060                 if ((p->nivcsw - nivcsw) > 1)
2061                         break;
2062
2063                 cpu_relax();
2064         }
2065 }
2066
2067 /*
2068  * wait_task_inactive - wait for a thread to unschedule.
2069  *
2070  * If @match_state is nonzero, it's the @p->state value just checked and
2071  * not expected to change.  If it changes, i.e. @p might have woken up,
2072  * then return zero.  When we succeed in waiting for @p to be off its CPU,
2073  * we return a positive number (its total switch count).  If a second call
2074  * a short while later returns the same number, the caller can be sure that
2075  * @p has remained unscheduled the whole time.
2076  *
2077  * The caller must ensure that the task *will* unschedule sometime soon,
2078  * else this function might spin for a *long* time. This function can't
2079  * be called with interrupts off, or it may introduce deadlock with
2080  * smp_call_function() if an IPI is sent by the same process we are
2081  * waiting to become inactive.
2082  */
2083 unsigned long wait_task_inactive(struct task_struct *p, long match_state)
2084 {
2085         unsigned long flags;
2086         int running, on_rq;
2087         unsigned long ncsw;
2088         struct rq *rq;
2089
2090         for (;;) {
2091                 /*
2092                  * We do the initial early heuristics without holding
2093                  * any task-queue locks at all. We'll only try to get
2094                  * the runqueue lock when things look like they will
2095                  * work out!
2096                  */
2097                 rq = task_rq(p);
2098
2099                 /*
2100                  * If the task is actively running on another CPU
2101                  * still, just relax and busy-wait without holding
2102                  * any locks.
2103                  *
2104                  * NOTE! Since we don't hold any locks, it's not
2105                  * even sure that "rq" stays as the right runqueue!
2106                  * But we don't care, since "task_running()" will
2107                  * return false if the runqueue has changed and p
2108                  * is actually now running somewhere else!
2109                  */
2110                 while (task_running(rq, p)) {
2111                         if (match_state && unlikely(p->state != match_state))
2112                                 return 0;
2113                         cpu_relax();
2114                 }
2115
2116                 /*
2117                  * Ok, time to look more closely! We need the rq
2118                  * lock now, to be *sure*. If we're wrong, we'll
2119                  * just go back and repeat.
2120                  */
2121                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
2122                 trace_sched_wait_task(rq, p);
2123                 running = task_running(rq, p);
2124                 on_rq = p->se.on_rq;
2125                 ncsw = 0;
2126                 if (!match_state || p->state == match_state)
2127                         ncsw = p->nvcsw | LONG_MIN; /* sets MSB */
2128                 task_rq_unlock(rq, &flags);
2129
2130                 /*
2131                  * If it changed from the expected state, bail out now.
2132                  */
2133                 if (unlikely(!ncsw))
2134                         break;
2135
2136                 /*
2137                  * Was it really running after all now that we
2138                  * checked with the proper locks actually held?
2139                  *
2140                  * Oops. Go back and try again..
2141                  */
2142                 if (unlikely(running)) {
2143                         cpu_relax();
2144                         continue;
2145                 }
2146
2147                 /*
2148                  * It's not enough that it's not actively running,
2149                  * it must be off the runqueue _entirely_, and not
2150                  * preempted!
2151                  *
2152                  * So if it was still runnable (but just not actively
2153                  * running right now), it's preempted, and we should
2154                  * yield - it could be a while.
2155                  */
2156                 if (unlikely(on_rq)) {
2157                         schedule_timeout_uninterruptible(1);
2158                         continue;
2159                 }
2160
2161                 /*
2162                  * Ahh, all good. It wasn't running, and it wasn't
2163                  * runnable, which means that it will never become
2164                  * running in the future either. We're all done!
2165                  */
2166                 break;
2167         }
2168
2169         return ncsw;
2170 }
2171
2172 /***
2173  * kick_process - kick a running thread to enter/exit the kernel
2174  * @p: the to-be-kicked thread
2175  *
2176  * Cause a process which is running on another CPU to enter
2177  * kernel-mode, without any delay. (to get signals handled.)
2178  *
2179  * NOTE: this function doesnt have to take the runqueue lock,
2180  * because all it wants to ensure is that the remote task enters
2181  * the kernel. If the IPI races and the task has been migrated
2182  * to another CPU then no harm is done and the purpose has been
2183  * achieved as well.
2184  */
2185 void kick_process(struct task_struct *p)
2186 {
2187         int cpu;
2188
2189         preempt_disable();
2190         cpu = task_cpu(p);
2191         if ((cpu != smp_processor_id()) && task_curr(p))
2192                 smp_send_reschedule(cpu);
2193         preempt_enable();
2194 }
2195 EXPORT_SYMBOL_GPL(kick_process);
2196
2197 /*
2198  * Return a low guess at the load of a migration-source cpu weighted
2199  * according to the scheduling class and "nice" value.
2200  *
2201  * We want to under-estimate the load of migration sources, to
2202  * balance conservatively.
2203  */
2204 static unsigned long source_load(int cpu, int type)
2205 {
2206         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
2207         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
2208
2209         if (type == 0 || !sched_feat(LB_BIAS))
2210                 return total;
2211
2212         return min(rq->cpu_load[type-1], total);
2213 }
2214
2215 /*
2216  * Return a high guess at the load of a migration-target cpu weighted
2217  * according to the scheduling class and "nice" value.
2218  */
2219 static unsigned long target_load(int cpu, int type)
2220 {
2221         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
2222         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
2223
2224         if (type == 0 || !sched_feat(LB_BIAS))
2225                 return total;
2226
2227         return max(rq->cpu_load[type-1], total);
2228 }
2229
2230 /*
2231  * find_idlest_group finds and returns the least busy CPU group within the
2232  * domain.
2233  */
2234 static struct sched_group *
2235 find_idlest_group(struct sched_domain *sd, struct task_struct *p, int this_cpu)
2236 {
2237         struct sched_group *idlest = NULL, *this = NULL, *group = sd->groups;
2238         unsigned long min_load = ULONG_MAX, this_load = 0;
2239         int load_idx = sd->forkexec_idx;
2240         int imbalance = 100 + (sd->imbalance_pct-100)/2;
2241
2242         do {
2243                 unsigned long load, avg_load;
2244                 int local_group;
2245                 int i;
2246
2247                 /* Skip over this group if it has no CPUs allowed */
2248                 if (!cpumask_intersects(sched_group_cpus(group),
2249                                         &p->cpus_allowed))
2250                         continue;
2251
2252                 local_group = cpumask_test_cpu(this_cpu,
2253                                                sched_group_cpus(group));
2254
2255                 /* Tally up the load of all CPUs in the group */
2256                 avg_load = 0;
2257
2258                 for_each_cpu(i, sched_group_cpus(group)) {
2259                         /* Bias balancing toward cpus of our domain */
2260                         if (local_group)
2261                                 load = source_load(i, load_idx);
2262                         else
2263                                 load = target_load(i, load_idx);
2264
2265                         avg_load += load;
2266                 }
2267
2268                 /* Adjust by relative CPU power of the group */
2269                 avg_load = sg_div_cpu_power(group,
2270                                 avg_load * SCHED_LOAD_SCALE);
2271
2272                 if (local_group) {
2273                         this_load = avg_load;
2274                         this = group;
2275                 } else if (avg_load < min_load) {
2276                         min_load = avg_load;
2277                         idlest = group;
2278                 }
2279         } while (group = group->next, group != sd->groups);
2280
2281         if (!idlest || 100*this_load < imbalance*min_load)
2282                 return NULL;
2283         return idlest;
2284 }
2285
2286 /*
2287  * find_idlest_cpu - find the idlest cpu among the cpus in group.
2288  */
2289 static int
2290 find_idlest_cpu(struct sched_group *group, struct task_struct *p, int this_cpu)
2291 {
2292         unsigned long load, min_load = ULONG_MAX;
2293         int idlest = -1;
2294         int i;
2295
2296         /* Traverse only the allowed CPUs */
2297         for_each_cpu_and(i, sched_group_cpus(group), &p->cpus_allowed) {
2298                 load = weighted_cpuload(i);
2299
2300                 if (load < min_load || (load == min_load && i == this_cpu)) {
2301                         min_load = load;
2302                         idlest = i;
2303                 }
2304         }
2305
2306         return idlest;
2307 }
2308
2309 /*
2310  * sched_balance_self: balance the current task (running on cpu) in domains
2311  * that have the 'flag' flag set. In practice, this is SD_BALANCE_FORK and
2312  * SD_BALANCE_EXEC.
2313  *
2314  * Balance, ie. select the least loaded group.
2315  *
2316  * Returns the target CPU number, or the same CPU if no balancing is needed.
2317  *
2318  * preempt must be disabled.
2319  */
2320 static int sched_balance_self(int cpu, int flag)
2321 {
2322         struct task_struct *t = current;
2323         struct sched_domain *tmp, *sd = NULL;
2324
2325         for_each_domain(cpu, tmp) {
2326                 /*
2327                  * If power savings logic is enabled for a domain, stop there.
2328                  */
2329                 if (tmp->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE)
2330                         break;
2331                 if (tmp->flags & flag)
2332                         sd = tmp;
2333         }
2334
2335         if (sd)
2336                 update_shares(sd);
2337
2338         while (sd) {
2339                 struct sched_group *group;
2340                 int new_cpu, weight;
2341
2342                 if (!(sd->flags & flag)) {
2343                         sd = sd->child;
2344                         continue;
2345                 }
2346
2347                 group = find_idlest_group(sd, t, cpu);
2348                 if (!group) {
2349                         sd = sd->child;
2350                         continue;
2351                 }
2352
2353                 new_cpu = find_idlest_cpu(group, t, cpu);
2354                 if (new_cpu == -1 || new_cpu == cpu) {
2355                         /* Now try balancing at a lower domain level of cpu */
2356                         sd = sd->child;
2357                         continue;
2358                 }
2359
2360                 /* Now try balancing at a lower domain level of new_cpu */
2361                 cpu = new_cpu;
2362                 weight = cpumask_weight(sched_domain_span(sd));
2363                 sd = NULL;
2364                 for_each_domain(cpu, tmp) {
2365                         if (weight <= cpumask_weight(sched_domain_span(tmp)))
2366                                 break;
2367                         if (tmp->flags & flag)
2368                                 sd = tmp;
2369                 }
2370                 /* while loop will break here if sd == NULL */
2371         }
2372
2373         return cpu;
2374 }
2375
2376 #endif /* CONFIG_SMP */
2377
2378 /**
2379  * task_oncpu_function_call - call a function on the cpu on which a task runs
2380  * @p:          the task to evaluate
2381  * @func:       the function to be called
2382  * @info:       the function call argument
2383  *
2384  * Calls the function @func when the task is currently running. This might
2385  * be on the current CPU, which just calls the function directly
2386  */
2387 void task_oncpu_function_call(struct task_struct *p,
2388                               void (*func) (void *info), void *info)
2389 {
2390         int cpu;
2391
2392         preempt_disable();
2393         cpu = task_cpu(p);
2394         if (task_curr(p))
2395                 smp_call_function_single(cpu, func, info, 1);
2396         preempt_enable();
2397 }
2398
2399 /***
2400  * try_to_wake_up - wake up a thread
2401  * @p: the to-be-woken-up thread
2402  * @state: the mask of task states that can be woken
2403  * @sync: do a synchronous wakeup?
2404  *
2405  * Put it on the run-queue if it's not already there. The "current"
2406  * thread is always on the run-queue (except when the actual
2407  * re-schedule is in progress), and as such you're allowed to do
2408  * the simpler "current->state = TASK_RUNNING" to mark yourself
2409  * runnable without the overhead of this.
2410  *
2411  * returns failure only if the task is already active.
2412  */
2413 static int try_to_wake_up(struct task_struct *p, unsigned int state, int sync)
2414 {
2415         int cpu, orig_cpu, this_cpu, success = 0;
2416         unsigned long flags;
2417         long old_state;
2418         struct rq *rq;
2419
2420         if (!sched_feat(SYNC_WAKEUPS))
2421                 sync = 0;
2422
2423 #ifdef CONFIG_SMP
2424         if (sched_feat(LB_WAKEUP_UPDATE) && !root_task_group_empty()) {
2425                 struct sched_domain *sd;
2426
2427                 this_cpu = raw_smp_processor_id();
2428                 cpu = task_cpu(p);
2429
2430                 for_each_domain(this_cpu, sd) {
2431                         if (cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
2432                                 update_shares(sd);
2433                                 break;
2434                         }
2435                 }
2436         }
2437 #endif
2438
2439         smp_wmb();
2440         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2441         update_rq_clock(rq);
2442         old_state = p->state;
2443         if (!(old_state & state))
2444                 goto out;
2445
2446         if (p->se.on_rq)
2447                 goto out_running;
2448
2449         cpu = task_cpu(p);
2450         orig_cpu = cpu;
2451         this_cpu = smp_processor_id();
2452
2453 #ifdef CONFIG_SMP
2454         if (unlikely(task_running(rq, p)))
2455                 goto out_activate;
2456
2457         cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, sync);
2458         if (cpu != orig_cpu) {
2459                 set_task_cpu(p, cpu);
2460                 task_rq_unlock(rq, &flags);
2461                 /* might preempt at this point */
2462                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
2463                 old_state = p->state;
2464                 if (!(old_state & state))
2465                         goto out;
2466                 if (p->se.on_rq)
2467                         goto out_running;
2468
2469                 this_cpu = smp_processor_id();
2470                 cpu = task_cpu(p);
2471         }
2472
2473 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2474         schedstat_inc(rq, ttwu_count);
2475         if (cpu == this_cpu)
2476                 schedstat_inc(rq, ttwu_local);
2477         else {
2478                 struct sched_domain *sd;
2479                 for_each_domain(this_cpu, sd) {
2480                         if (cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
2481                                 schedstat_inc(sd, ttwu_wake_remote);
2482                                 break;
2483                         }
2484                 }
2485         }
2486 #endif /* CONFIG_SCHEDSTATS */
2487
2488 out_activate:
2489 #endif /* CONFIG_SMP */
2490         schedstat_inc(p, se.nr_wakeups);
2491         if (sync)
2492                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_sync);
2493         if (orig_cpu != cpu)
2494                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_migrate);
2495         if (cpu == this_cpu)
2496                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_local);
2497         else
2498                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_remote);
2499         activate_task(rq, p, 1);
2500         success = 1;
2501
2502         /*
2503          * Only attribute actual wakeups done by this task.
2504          */
2505         if (!in_interrupt()) {
2506                 struct sched_entity *se = &current->se;
2507                 u64 sample = se->sum_exec_runtime;
2508
2509                 if (se->last_wakeup)
2510                         sample -= se->last_wakeup;
2511                 else
2512                         sample -= se->start_runtime;
2513                 update_avg(&se->avg_wakeup, sample);
2514
2515                 se->last_wakeup = se->sum_exec_runtime;
2516         }
2517
2518 out_running:
2519         trace_sched_wakeup(rq, p, success);
2520         check_preempt_curr(rq, p, sync);
2521
2522         p->state = TASK_RUNNING;
2523 #ifdef CONFIG_SMP
2524         if (p->sched_class->task_wake_up)
2525                 p->sched_class->task_wake_up(rq, p);
2526 #endif
2527 out:
2528         task_rq_unlock(rq, &flags);
2529
2530         return success;
2531 }
2532
2533 /**
2534  * wake_up_process - Wake up a specific process
2535  * @p: The process to be woken up.
2536  *
2537  * Attempt to wake up the nominated process and move it to the set of runnable
2538  * processes.  Returns 1 if the process was woken up, 0 if it was already
2539  * running.
2540  *
2541  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
2542  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
2543  */
2544 int wake_up_process(struct task_struct *p)
2545 {
2546         return try_to_wake_up(p, TASK_ALL, 0);
2547 }
2548 EXPORT_SYMBOL(wake_up_process);
2549
2550 int wake_up_state(struct task_struct *p, unsigned int state)
2551 {
2552         return try_to_wake_up(p, state, 0);
2553 }
2554
2555 /*
2556  * Perform scheduler related setup for a newly forked process p.
2557  * p is forked by current.
2558  *
2559  * __sched_fork() is basic setup used by init_idle() too:
2560  */
2561 static void __sched_fork(struct task_struct *p)
2562 {
2563         p->se.exec_start                = 0;
2564         p->se.sum_exec_runtime          = 0;
2565         p->se.prev_sum_exec_runtime     = 0;
2566         p->se.nr_migrations             = 0;
2567         p->se.last_wakeup               = 0;
2568         p->se.avg_overlap               = 0;
2569         p->se.start_runtime             = 0;
2570         p->se.avg_wakeup                = sysctl_sched_wakeup_granularity;
2571
2572 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2573         p->se.wait_start                = 0;
2574         p->se.sum_sleep_runtime         = 0;
2575         p->se.sleep_start               = 0;
2576         p->se.block_start               = 0;
2577         p->se.sleep_max                 = 0;
2578         p->se.block_max                 = 0;
2579         p->se.exec_max                  = 0;
2580         p->se.slice_max                 = 0;
2581         p->se.wait_max                  = 0;
2582 #endif
2583
2584         INIT_LIST_HEAD(&p->rt.run_list);
2585         p->se.on_rq = 0;
2586         INIT_LIST_HEAD(&p->se.group_node);
2587
2588 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2589         INIT_HLIST_HEAD(&p->preempt_notifiers);
2590 #endif
2591
2592         /*
2593          * We mark the process as running here, but have not actually
2594          * inserted it onto the runqueue yet. This guarantees that
2595          * nobody will actually run it, and a signal or other external
2596          * event cannot wake it up and insert it on the runqueue either.
2597          */
2598         p->state = TASK_RUNNING;
2599 }
2600
2601 /*
2602  * fork()/clone()-time setup:
2603  */
2604 void sched_fork(struct task_struct *p, int clone_flags)
2605 {
2606         int cpu = get_cpu();
2607
2608         __sched_fork(p);
2609
2610 #ifdef CONFIG_SMP
2611         cpu = sched_balance_self(cpu, SD_BALANCE_FORK);
2612 #endif
2613         set_task_cpu(p, cpu);
2614
2615         /*
2616          * Make sure we do not leak PI boosting priority to the child.
2617          */
2618         p->prio = current->normal_prio;
2619
2620         /*
2621          * Revert to default priority/policy on fork if requested.
2622          */
2623         if (unlikely(p->sched_reset_on_fork)) {
2624                 if (p->policy == SCHED_FIFO || p->policy == SCHED_RR)
2625                         p->policy = SCHED_NORMAL;
2626
2627                 if (p->normal_prio < DEFAULT_PRIO)
2628                         p->prio = DEFAULT_PRIO;
2629
2630                 if (PRIO_TO_NICE(p->static_prio) < 0) {
2631                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
2632                         set_load_weight(p);
2633                 }
2634
2635                 /*
2636                  * We don't need the reset flag anymore after the fork. It has
2637                  * fulfilled its duty:
2638                  */
2639                 p->sched_reset_on_fork = 0;
2640         }
2641
2642         if (!rt_prio(p->prio))
2643                 p->sched_class = &fair_sched_class;
2644
2645 #if defined(CONFIG_SCHEDSTATS) || defined(CONFIG_TASK_DELAY_ACCT)
2646         if (likely(sched_info_on()))
2647                 memset(&p->sched_info, 0, sizeof(p->sched_info));
2648 #endif
2649 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(__ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW)
2650         p->oncpu = 0;
2651 #endif
2652 #ifdef CONFIG_PREEMPT
2653         /* Want to start with kernel preemption disabled. */
2654         task_thread_info(p)->preempt_count = 1;
2655 #endif
2656         plist_node_init(&p->pushable_tasks, MAX_PRIO);
2657
2658         put_cpu();
2659 }
2660
2661 /*
2662  * wake_up_new_task - wake up a newly created task for the first time.
2663  *
2664  * This function will do some initial scheduler statistics housekeeping
2665  * that must be done for every newly created context, then puts the task
2666  * on the runqueue and wakes it.
2667  */
2668 void wake_up_new_task(struct task_struct *p, unsigned long clone_flags)
2669 {
2670         unsigned long flags;
2671         struct rq *rq;
2672
2673         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2674         BUG_ON(p->state != TASK_RUNNING);
2675         update_rq_clock(rq);
2676
2677         p->prio = effective_prio(p);
2678
2679         if (!p->sched_class->task_new || !current->se.on_rq) {
2680                 activate_task(rq, p, 0);
2681         } else {
2682                 /*
2683                  * Let the scheduling class do new task startup
2684                  * management (if any):
2685                  */
2686                 p->sched_class->task_new(rq, p);
2687                 inc_nr_running(rq);
2688         }
2689         trace_sched_wakeup_new(rq, p, 1);
2690         check_preempt_curr(rq, p, 0);
2691 #ifdef CONFIG_SMP
2692         if (p->sched_class->task_wake_up)
2693                 p->sched_class->task_wake_up(rq, p);
2694 #endif
2695         task_rq_unlock(rq, &flags);
2696 }
2697
2698 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2699
2700 /**
2701  * preempt_notifier_register - tell me when current is being preempted & rescheduled
2702  * @notifier: notifier struct to register
2703  */
2704 void preempt_notifier_register(struct preempt_notifier *notifier)
2705 {
2706         hlist_add_head(&notifier->link, &current->preempt_notifiers);
2707 }
2708 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_register);
2709
2710 /**
2711  * preempt_notifier_unregister - no longer interested in preemption notifications
2712  * @notifier: notifier struct to unregister
2713  *
2714  * This is safe to call from within a preemption notifier.
2715  */
2716 void preempt_notifier_unregister(struct preempt_notifier *notifier)
2717 {
2718         hlist_del(&notifier->link);
2719 }
2720 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_unregister);
2721
2722 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2723 {
2724         struct preempt_notifier *notifier;
2725         struct hlist_node *node;
2726
2727         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
2728                 notifier->ops->sched_in(notifier, raw_smp_processor_id());
2729 }
2730
2731 static void
2732 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2733                                  struct task_struct *next)
2734 {
2735         struct preempt_notifier *notifier;
2736         struct hlist_node *node;
2737
2738         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
2739                 notifier->ops->sched_out(notifier, next);
2740 }
2741
2742 #else /* !CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2743
2744 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2745 {
2746 }
2747
2748 static void
2749 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2750                                  struct task_struct *next)
2751 {
2752 }
2753
2754 #endif /* CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2755
2756 /**
2757  * prepare_task_switch - prepare to switch tasks
2758  * @rq: the runqueue preparing to switch
2759  * @prev: the current task that is being switched out
2760  * @next: the task we are going to switch to.
2761  *
2762  * This is called with the rq lock held and interrupts off. It must
2763  * be paired with a subsequent finish_task_switch after the context
2764  * switch.
2765  *
2766  * prepare_task_switch sets up locking and calls architecture specific
2767  * hooks.
2768  */
2769 static inline void
2770 prepare_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2771                     struct task_struct *next)
2772 {
2773         fire_sched_out_preempt_notifiers(prev, next);
2774         prepare_lock_switch(rq, next);
2775         prepare_arch_switch(next);
2776 }
2777
2778 /**
2779  * finish_task_switch - clean up after a task-switch
2780  * @rq: runqueue associated with task-switch
2781  * @prev: the thread we just switched away from.
2782  *
2783  * finish_task_switch must be called after the context switch, paired
2784  * with a prepare_task_switch call before the context switch.
2785  * finish_task_switch will reconcile locking set up by prepare_task_switch,
2786  * and do any other architecture-specific cleanup actions.
2787  *
2788  * Note that we may have delayed dropping an mm in context_switch(). If
2789  * so, we finish that here outside of the runqueue lock. (Doing it
2790  * with the lock held can cause deadlocks; see schedule() for
2791  * details.)
2792  */
2793 static void finish_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
2794         __releases(rq->lock)
2795 {
2796         struct mm_struct *mm = rq->prev_mm;
2797         long prev_state;
2798 #ifdef CONFIG_SMP
2799         int post_schedule = 0;
2800
2801         if (current->sched_class->needs_post_schedule)
2802                 post_schedule = current->sched_class->needs_post_schedule(rq);
2803 #endif
2804
2805         rq->prev_mm = NULL;
2806
2807         /*
2808          * A task struct has one reference for the use as "current".
2809          * If a task dies, then it sets TASK_DEAD in tsk->state and calls
2810          * schedule one last time. The schedule call will never return, and
2811          * the scheduled task must drop that reference.
2812          * The test for TASK_DEAD must occur while the runqueue locks are
2813          * still held, otherwise prev could be scheduled on another cpu, die
2814          * there before we look at prev->state, and then the reference would
2815          * be dropped twice.
2816          *              Manfred Spraul <manfred@colorfullife.com>
2817          */
2818         prev_state = prev->state;
2819         finish_arch_switch(prev);
2820         perf_counter_task_sched_in(current, cpu_of(rq));
2821         finish_lock_switch(rq, prev);
2822 #ifdef CONFIG_SMP
2823         if (post_schedule)
2824                 current->sched_class->post_schedule(rq);
2825 #endif
2826
2827         fire_sched_in_preempt_notifiers(current);
2828         if (mm)
2829                 mmdrop(mm);
2830         if (unlikely(prev_state == TASK_DEAD)) {
2831                 /*
2832                  * Remove function-return probe instances associated with this
2833                  * task and put them back on the free list.
2834                  */
2835                 kprobe_flush_task(prev);
2836                 put_task_struct(prev);
2837         }
2838 }
2839
2840 /**
2841  * schedule_tail - first thing a freshly forked thread must call.
2842  * @prev: the thread we just switched away from.
2843  */
2844 asmlinkage void schedule_tail(struct task_struct *prev)
2845         __releases(rq->lock)
2846 {
2847         struct rq *rq = this_rq();
2848
2849         finish_task_switch(rq, prev);
2850 #ifdef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2851         /* In this case, finish_task_switch does not reenable preemption */
2852         preempt_enable();
2853 #endif
2854         if (current->set_child_tid)
2855                 put_user(task_pid_vnr(current), current->set_child_tid);
2856 }
2857
2858 /*
2859  * context_switch - switch to the new MM and the new
2860  * thread's register state.
2861  */
2862 static inline void
2863 context_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2864                struct task_struct *next)
2865 {
2866         struct mm_struct *mm, *oldmm;
2867
2868         prepare_task_switch(rq, prev, next);
2869         trace_sched_switch(rq, prev, next);
2870         mm = next->mm;
2871         oldmm = prev->active_mm;
2872         /*
2873          * For paravirt, this is coupled with an exit in switch_to to
2874          * combine the page table reload and the switch backend into
2875          * one hypercall.
2876          */
2877         arch_start_context_switch(prev);
2878
2879         if (unlikely(!mm)) {
2880                 next->active_mm = oldmm;
2881                 atomic_inc(&oldmm->mm_count);
2882                 enter_lazy_tlb(oldmm, next);
2883         } else
2884                 switch_mm(oldmm, mm, next);
2885
2886         if (unlikely(!prev->mm)) {
2887                 prev->active_mm = NULL;
2888                 rq->prev_mm = oldmm;
2889         }
2890         /*
2891          * Since the runqueue lock will be released by the next
2892          * task (which is an invalid locking op but in the case
2893          * of the scheduler it's an obvious special-case), so we
2894          * do an early lockdep release here:
2895          */
2896 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2897         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
2898 #endif
2899
2900         /* Here we just switch the register state and the stack. */
2901         switch_to(prev, next, prev);
2902
2903         barrier();
2904         /*
2905          * this_rq must be evaluated again because prev may have moved
2906          * CPUs since it called schedule(), thus the 'rq' on its stack
2907          * frame will be invalid.
2908          */
2909         finish_task_switch(this_rq(), prev);
2910 }
2911
2912 /*
2913  * nr_running, nr_uninterruptible and nr_context_switches:
2914  *
2915  * externally visible scheduler statistics: current number of runnable
2916  * threads, current number of uninterruptible-sleeping threads, total
2917  * number of context switches performed since bootup.
2918  */
2919 unsigned long nr_running(void)
2920 {
2921         unsigned long i, sum = 0;
2922
2923         for_each_online_cpu(i)
2924                 sum += cpu_rq(i)->nr_running;
2925
2926         return sum;
2927 }
2928
2929 unsigned long nr_uninterruptible(void)
2930 {
2931         unsigned long i, sum = 0;
2932
2933         for_each_possible_cpu(i)
2934                 sum += cpu_rq(i)->nr_uninterruptible;
2935
2936         /*
2937          * Since we read the counters lockless, it might be slightly
2938          * inaccurate. Do not allow it to go below zero though:
2939          */
2940         if (unlikely((long)sum < 0))
2941                 sum = 0;
2942
2943         return sum;
2944 }
2945
2946 unsigned long long nr_context_switches(void)
2947 {
2948         int i;
2949         unsigned long long sum = 0;
2950
2951         for_each_possible_cpu(i)
2952                 sum += cpu_rq(i)->nr_switches;
2953
2954         return sum;
2955 }
2956
2957 unsigned long nr_iowait(void)
2958 {
2959         unsigned long i, sum = 0;
2960
2961         for_each_possible_cpu(i)
2962                 sum += atomic_read(&cpu_rq(i)->nr_iowait);
2963
2964         return sum;
2965 }
2966
2967 /* Variables and functions for calc_load */
2968 static atomic_long_t calc_load_tasks;
2969 static unsigned long calc_load_update;
2970 unsigned long avenrun[3];
2971 EXPORT_SYMBOL(avenrun);
2972
2973 /**
2974  * get_avenrun - get the load average array
2975  * @loads:      pointer to dest load array
2976  * @offset:     offset to add
2977  * @shift:      shift count to shift the result left
2978  *
2979  * These values are estimates at best, so no need for locking.
2980  */
2981 void get_avenrun(unsigned long *loads, unsigned long offset, int shift)
2982 {
2983         loads[0] = (avenrun[0] + offset) << shift;
2984         loads[1] = (avenrun[1] + offset) << shift;
2985         loads[2] = (avenrun[2] + offset) << shift;
2986 }
2987
2988 static unsigned long
2989 calc_load(unsigned long load, unsigned long exp, unsigned long active)
2990 {
2991         load *= exp;
2992         load += active * (FIXED_1 - exp);
2993         return load >> FSHIFT;
2994 }
2995
2996 /*
2997  * calc_load - update the avenrun load estimates 10 ticks after the
2998  * CPUs have updated calc_load_tasks.
2999  */
3000 void calc_global_load(void)
3001 {
3002         unsigned long upd = calc_load_update + 10;
3003         long active;
3004
3005         if (time_before(jiffies, upd))
3006                 return;
3007
3008         active = atomic_long_read(&calc_load_tasks);
3009         active = active > 0 ? active * FIXED_1 : 0;
3010
3011         avenrun[0] = calc_load(avenrun[0], EXP_1, active);
3012         avenrun[1] = calc_load(avenrun[1], EXP_5, active);
3013         avenrun[2] = calc_load(avenrun[2], EXP_15, active);
3014
3015         calc_load_update += LOAD_FREQ;
3016 }
3017
3018 /*
3019  * Either called from update_cpu_load() or from a cpu going idle
3020  */
3021 static void calc_load_account_active(struct rq *this_rq)
3022 {
3023         long nr_active, delta;
3024
3025         nr_active = this_rq->nr_running;
3026         nr_active += (long) this_rq->nr_uninterruptible;
3027
3028         if (nr_active != this_rq->calc_load_active) {
3029                 delta = nr_active - this_rq->calc_load_active;
3030                 this_rq->calc_load_active = nr_active;
3031                 atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks);
3032         }
3033 }
3034
3035 /*
3036  * Externally visible per-cpu scheduler statistics:
3037  * cpu_nr_migrations(cpu) - number of migrations into that cpu
3038  */
3039 u64 cpu_nr_migrations(int cpu)
3040 {
3041         return cpu_rq(cpu)->nr_migrations_in;
3042 }
3043
3044 /*
3045  * Update rq->cpu_load[] statistics. This function is usually called every
3046  * scheduler tick (TICK_NSEC).
3047  */
3048 static void update_cpu_load(struct rq *this_rq)
3049 {
3050         unsigned long this_load = this_rq->load.weight;
3051         int i, scale;
3052
3053         this_rq->nr_load_updates++;
3054
3055         /* Update our load: */
3056         for (i = 0, scale = 1; i < CPU_LOAD_IDX_MAX; i++, scale += scale) {
3057                 unsigned long old_load, new_load;
3058
3059                 /* scale is effectively 1 << i now, and >> i divides by scale */
3060
3061                 old_load = this_rq->cpu_load[i];
3062                 new_load = this_load;
3063                 /*
3064                  * Round up the averaging division if load is increasing. This
3065                  * prevents us from getting stuck on 9 if the load is 10, for
3066                  * example.
3067                  */
3068                 if (new_load > old_load)
3069                         new_load += scale-1;
3070                 this_rq->cpu_load[i] = (old_load*(scale-1) + new_load) >> i;
3071         }
3072
3073         if (time_after_eq(jiffies, this_rq->calc_load_update)) {
3074                 this_rq->calc_load_update += LOAD_FREQ;
3075                 calc_load_account_active(this_rq);
3076         }
3077 }
3078
3079 #ifdef CONFIG_SMP
3080
3081 /*
3082  * double_rq_lock - safely lock two runqueues
3083  *
3084  * Note this does not disable interrupts like task_rq_lock,
3085  * you need to do so manually before calling.
3086  */
3087 static void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
3088         __acquires(rq1->lock)
3089         __acquires(rq2->lock)
3090 {
3091         BUG_ON(!irqs_disabled());
3092         if (rq1 == rq2) {
3093                 spin_lock(&rq1->lock);
3094                 __acquire(rq2->lock);   /* Fake it out ;) */
3095         } else {
3096                 if (rq1 < rq2) {
3097                         spin_lock(&rq1->lock);
3098                         spin_lock_nested(&rq2->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
3099                 } else {
3100                         spin_lock(&rq2->lock);
3101                         spin_lock_nested(&rq1->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
3102                 }
3103         }
3104         update_rq_clock(rq1);
3105         update_rq_clock(rq2);
3106 }
3107
3108 /*
3109  * double_rq_unlock - safely unlock two runqueues
3110  *
3111  * Note this does not restore interrupts like task_rq_unlock,
3112  * you need to do so manually after calling.
3113  */
3114 static void double_rq_unlock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
3115         __releases(rq1->lock)
3116         __releases(rq2->lock)
3117 {
3118         spin_unlock(&rq1->lock);
3119         if (rq1 != rq2)
3120                 spin_unlock(&rq2->lock);
3121         else
3122                 __release(rq2->lock);
3123 }
3124
3125 /*
3126  * If dest_cpu is allowed for this process, migrate the task to it.
3127  * This is accomplished by forcing the cpu_allowed mask to only
3128  * allow dest_cpu, which will force the cpu onto dest_cpu. Then
3129  * the cpu_allowed mask is restored.
3130  */
3131 static void sched_migrate_task(struct task_struct *p, int dest_cpu)
3132 {
3133         struct migration_req req;
3134         unsigned long flags;
3135         struct rq *rq;
3136
3137         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3138         if (!cpumask_test_cpu(dest_cpu, &p->cpus_allowed)
3139             || unlikely(!cpu_active(dest_cpu)))
3140                 goto out;
3141
3142         /* force the process onto the specified CPU */
3143         if (migrate_task(p, dest_cpu, &req)) {
3144                 /* Need to wait for migration thread (might exit: take ref). */
3145                 struct task_struct *mt = rq->migration_thread;
3146
3147                 get_task_struct(mt);
3148                 task_rq_unlock(rq, &flags);
3149                 wake_up_process(mt);
3150                 put_task_struct(mt);
3151                 wait_for_completion(&req.done);
3152
3153                 return;
3154         }
3155 out:
3156         task_rq_unlock(rq, &flags);
3157 }
3158
3159 /*
3160  * sched_exec - execve() is a valuable balancing opportunity, because at
3161  * this point the task has the smallest effective memory and cache footprint.
3162  */
3163 void sched_exec(void)
3164 {
3165         int new_cpu, this_cpu = get_cpu();
3166         new_cpu = sched_balance_self(this_cpu, SD_BALANCE_EXEC);
3167         put_cpu();
3168         if (new_cpu != this_cpu)
3169                 sched_migrate_task(current, new_cpu);
3170 }
3171
3172 /*
3173  * pull_task - move a task from a remote runqueue to the local runqueue.
3174  * Both runqueues must be locked.
3175  */
3176 static void pull_task(struct rq *src_rq, struct task_struct *p,
3177                       struct rq *this_rq, int this_cpu)
3178 {
3179         deactivate_task(src_rq, p, 0);
3180         set_task_cpu(p, this_cpu);
3181         activate_task(this_rq, p, 0);
3182         /*
3183          * Note that idle threads have a prio of MAX_PRIO, for this test
3184          * to be always true for them.
3185          */
3186         check_preempt_curr(this_rq, p, 0);
3187 }
3188
3189 /*
3190  * can_migrate_task - may task p from runqueue rq be migrated to this_cpu?
3191  */
3192 static
3193 int can_migrate_task(struct task_struct *p, struct rq *rq, int this_cpu,
3194                      struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3195                      int *all_pinned)
3196 {
3197         int tsk_cache_hot = 0;
3198         /*
3199          * We do not migrate tasks that are:
3200          * 1) running (obviously), or
3201          * 2) cannot be migrated to this CPU due to cpus_allowed, or
3202          * 3) are cache-hot on their current CPU.
3203          */
3204         if (!cpumask_test_cpu(this_cpu, &p->cpus_allowed)) {
3205                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_affine);
3206                 return 0;
3207         }
3208         *all_pinned = 0;
3209
3210         if (task_running(rq, p)) {
3211                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_running);
3212                 return 0;
3213         }
3214
3215         /*
3216          * Aggressive migration if:
3217          * 1) task is cache cold, or
3218          * 2) too many balance attempts have failed.
3219          */
3220
3221         tsk_cache_hot = task_hot(p, rq->clock, sd);
3222         if (!tsk_cache_hot ||
3223                 sd->nr_balance_failed > sd->cache_nice_tries) {
3224 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
3225                 if (tsk_cache_hot) {
3226                         schedstat_inc(sd, lb_hot_gained[idle]);
3227                         schedstat_inc(p, se.nr_forced_migrations);
3228                 }
3229 #endif
3230                 return 1;
3231         }
3232
3233         if (tsk_cache_hot) {
3234                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_hot);
3235                 return 0;
3236         }
3237         return 1;
3238 }
3239
3240 static unsigned long
3241 balance_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3242               unsigned long max_load_move, struct sched_domain *sd,
3243               enum cpu_idle_type idle, int *all_pinned,
3244               int *this_best_prio, struct rq_iterator *iterator)
3245 {
3246         int loops = 0, pulled = 0, pinned = 0;
3247         struct task_struct *p;
3248         long rem_load_move = max_load_move;
3249
3250         if (max_load_move == 0)
3251                 goto out;
3252
3253         pinned = 1;
3254
3255         /*
3256          * Start the load-balancing iterator:
3257          */
3258         p = iterator->start(iterator->arg);
3259 next:
3260         if (!p || loops++ > sysctl_sched_nr_migrate)
3261                 goto out;
3262
3263         if ((p->se.load.weight >> 1) > rem_load_move ||
3264             !can_migrate_task(p, busiest, this_cpu, sd, idle, &pinned)) {
3265                 p = iterator->next(iterator->arg);
3266                 goto next;
3267         }
3268
3269         pull_task(busiest, p, this_rq, this_cpu);
3270         pulled++;
3271         rem_load_move -= p->se.load.weight;
3272
3273 #ifdef CONFIG_PREEMPT
3274         /*
3275          * NEWIDLE balancing is a source of latency, so preemptible kernels
3276          * will stop after the first task is pulled to minimize the critical
3277          * section.
3278          */
3279         if (idle == CPU_NEWLY_IDLE)
3280                 goto out;
3281 #endif
3282
3283         /*
3284          * We only want to steal up to the prescribed amount of weighted load.
3285          */
3286         if (rem_load_move > 0) {
3287                 if (p->prio < *this_best_prio)
3288                         *this_best_prio = p->prio;
3289                 p = iterator->next(iterator->arg);
3290                 goto next;
3291         }
3292 out:
3293         /*
3294          * Right now, this is one of only two places pull_task() is called,
3295          * so we can safely collect pull_task() stats here rather than
3296          * inside pull_task().
3297          */
3298         schedstat_add(sd, lb_gained[idle], pulled);
3299
3300         if (all_pinned)
3301                 *all_pinned = pinned;
3302
3303         return max_load_move - rem_load_move;
3304 }
3305
3306 /*
3307  * move_tasks tries to move up to max_load_move weighted load from busiest to
3308  * this_rq, as part of a balancing operation within domain "sd".
3309  * Returns 1 if successful and 0 otherwise.
3310  *
3311  * Called with both runqueues locked.
3312  */
3313 static int move_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3314                       unsigned long max_load_move,
3315                       struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3316                       int *all_pinned)
3317 {
3318         const struct sched_class *class = sched_class_highest;
3319         unsigned long total_load_moved = 0;
3320         int this_best_prio = this_rq->curr->prio;
3321
3322         do {
3323                 total_load_moved +=
3324                         class->load_balance(this_rq, this_cpu, busiest,
3325                                 max_load_move - total_load_moved,
3326                                 sd, idle, all_pinned, &this_best_prio);
3327                 class = class->next;
3328
3329 #ifdef CONFIG_PREEMPT
3330                 /*
3331                  * NEWIDLE balancing is a source of latency, so preemptible
3332                  * kernels will stop after the first task is pulled to minimize
3333                  * the critical section.
3334                  */
3335                 if (idle == CPU_NEWLY_IDLE && this_rq->nr_running)
3336                         break;
3337 #endif
3338         } while (class && max_load_move > total_load_moved);
3339
3340         return total_load_moved > 0;
3341 }
3342
3343 static int
3344 iter_move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3345                    struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3346                    struct rq_iterator *iterator)
3347 {
3348         struct task_struct *p = iterator->start(iterator->arg);
3349         int pinned = 0;
3350
3351         while (p) {
3352                 if (can_migrate_task(p, busiest, this_cpu, sd, idle, &pinned)) {
3353                         pull_task(busiest, p, this_rq, this_cpu);
3354                         /*
3355                          * Right now, this is only the second place pull_task()
3356                          * is called, so we can safely collect pull_task()
3357                          * stats here rather than inside pull_task().
3358                          */
3359                         schedstat_inc(sd, lb_gained[idle]);
3360
3361                         return 1;
3362                 }
3363                 p = iterator->next(iterator->arg);
3364         }
3365
3366         return 0;
3367 }
3368
3369 /*
3370  * move_one_task tries to move exactly one task from busiest to this_rq, as
3371  * part of active balancing operations within "domain".
3372  * Returns 1 if successful and 0 otherwise.
3373  *
3374  * Called with both runqueues locked.
3375  */
3376 static int move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3377                          struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle)
3378 {
3379         const struct sched_class *class;
3380
3381         for (class = sched_class_highest; class; class = class->next)
3382                 if (class->move_one_task(this_rq, this_cpu, busiest, sd, idle))
3383                         return 1;
3384
3385         return 0;
3386 }
3387 /********** Helpers for find_busiest_group ************************/
3388 /*
3389  * sd_lb_stats - Structure to store the statistics of a sched_domain
3390  *              during load balancing.
3391  */
3392 struct sd_lb_stats {
3393         struct sched_group *busiest; /* Busiest group in this sd */
3394         struct sched_group *this;  /* Local group in this sd */
3395         unsigned long total_load;  /* Total load of all groups in sd */
3396         unsigned long total_pwr;   /*   Total power of all groups in sd */
3397         unsigned long avg_load;    /* Average load across all groups in sd */
3398
3399         /** Statistics of this group */
3400         unsigned long this_load;
3401         unsigned long this_load_per_task;
3402         unsigned long this_nr_running;
3403
3404         /* Statistics of the busiest group */
3405         unsigned long max_load;
3406         unsigned long busiest_load_per_task;
3407         unsigned long busiest_nr_running;
3408
3409         int group_imb; /* Is there imbalance in this sd */
3410 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
3411         int power_savings_balance; /* Is powersave balance needed for this sd */
3412         struct sched_group *group_min; /* Least loaded group in sd */
3413         struct sched_group *group_leader; /* Group which relieves group_min */
3414         unsigned long min_load_per_task; /* load_per_task in group_min */
3415         unsigned long leader_nr_running; /* Nr running of group_leader */
3416         unsigned long min_nr_running; /* Nr running of group_min */
3417 #endif
3418 };
3419
3420 /*
3421  * sg_lb_stats - stats of a sched_group required for load_balancing
3422  */
3423 struct sg_lb_stats {
3424         unsigned long avg_load; /*Avg load across the CPUs of the group */
3425         unsigned long group_load; /* Total load over the CPUs of the group */
3426         unsigned long sum_nr_running; /* Nr tasks running in the group */
3427         unsigned long sum_weighted_load; /* Weighted load of group's tasks */
3428         unsigned long group_capacity;
3429         int group_imb; /* Is there an imbalance in the group ? */
3430 };
3431
3432 /**
3433  * group_first_cpu - Returns the first cpu in the cpumask of a sched_group.
3434  * @group: The group whose first cpu is to be returned.
3435  */
3436 static inline unsigned int group_first_cpu(struct sched_group *group)
3437 {
3438         return cpumask_first(sched_group_cpus(group));
3439 }
3440
3441 /**
3442  * get_sd_load_idx - Obtain the load index for a given sched domain.
3443  * @sd: The sched_domain whose load_idx is to be obtained.
3444  * @idle: The Idle status of the CPU for whose sd load_icx is obtained.
3445  */
3446 static inline int get_sd_load_idx(struct sched_domain *sd,
3447                                         enum cpu_idle_type idle)
3448 {
3449         int load_idx;
3450
3451         switch (idle) {
3452         case CPU_NOT_IDLE:
3453                 load_idx = sd->busy_idx;
3454                 break;
3455
3456         case CPU_NEWLY_IDLE:
3457                 load_idx = sd->newidle_idx;
3458                 break;
3459         default:
3460                 load_idx = sd->idle_idx;
3461                 break;
3462         }
3463
3464         return load_idx;
3465 }
3466
3467
3468 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
3469 /**
3470  * init_sd_power_savings_stats - Initialize power savings statistics for
3471  * the given sched_domain, during load balancing.
3472  *
3473  * @sd: Sched domain whose power-savings statistics are to be initialized.
3474  * @sds: Variable containing the statistics for sd.
3475  * @idle: Idle status of the CPU at which we're performing load-balancing.
3476  */
3477 static inline void init_sd_power_savings_stats(struct sched_domain *sd,
3478         struct sd_lb_stats *sds, enum cpu_idle_type idle)
3479 {
3480         /*
3481          * Busy processors will not participate in power savings
3482          * balance.
3483          */
3484         if (idle == CPU_NOT_IDLE || !(sd->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3485                 sds->power_savings_balance = 0;
3486         else {
3487                 sds->power_savings_balance = 1;
3488                 sds->min_nr_running = ULONG_MAX;
3489                 sds->leader_nr_running = 0;
3490         }
3491 }
3492
3493 /**
3494  * update_sd_power_savings_stats - Update the power saving stats for a
3495  * sched_domain while performing load balancing.
3496  *
3497  * @group: sched_group belonging to the sched_domain under consideration.
3498  * @sds: Variable containing the statistics of the sched_domain
3499  * @local_group: Does group contain the CPU for which we're performing
3500  *              load balancing ?
3501  * @sgs: Variable containing the statistics of the group.
3502  */
3503 static inline void update_sd_power_savings_stats(struct sched_group *group,
3504         struct sd_lb_stats *sds, int local_group, struct sg_lb_stats *sgs)
3505 {
3506
3507         if (!sds->power_savings_balance)
3508                 return;
3509
3510         /*
3511          * If the local group is idle or completely loaded
3512          * no need to do power savings balance at this domain
3513          */
3514         if (local_group && (sds->this_nr_running >= sgs->group_capacity ||
3515                                 !sds->this_nr_running))
3516                 sds->power_savings_balance = 0;
3517
3518         /*
3519          * If a group is already running at full capacity or idle,
3520          * don't include that group in power savings calculations
3521          */
3522         if (!sds->power_savings_balance ||
3523                 sgs->sum_nr_running >= sgs->group_capacity ||
3524                 !sgs->sum_nr_running)
3525                 return;
3526
3527         /*
3528          * Calculate the group which has the least non-idle load.
3529          * This is the group from where we need to pick up the load
3530          * for saving power
3531          */
3532         if ((sgs->sum_nr_running < sds->min_nr_running) ||
3533             (sgs->sum_nr_running == sds->min_nr_running &&
3534              group_first_cpu(group) > group_first_cpu(sds->group_min))) {
3535                 sds->group_min = group;
3536                 sds->min_nr_running = sgs->sum_nr_running;
3537                 sds->min_load_per_task = sgs->sum_weighted_load /
3538                                                 sgs->sum_nr_running;
3539         }
3540
3541         /*
3542          * Calculate the group which is almost near its
3543          * capacity but still has some space to pick up some load
3544          * from other group and save more power
3545          */
3546         if (sgs->sum_nr_running > sgs->group_capacity - 1)
3547                 return;
3548
3549         if (sgs->sum_nr_running > sds->leader_nr_running ||
3550             (sgs->sum_nr_running == sds->leader_nr_running &&
3551              group_first_cpu(group) < group_first_cpu(sds->group_leader))) {
3552                 sds->group_leader = group;
3553                 sds->leader_nr_running = sgs->sum_nr_running;
3554         }
3555 }
3556
3557 /**
3558  * check_power_save_busiest_group - see if there is potential for some power-savings balance
3559  * @sds: Variable containing the statistics of the sched_domain
3560  *      under consideration.
3561  * @this_cpu: Cpu at which we're currently performing load-balancing.
3562  * @imbalance: Variable to store the imbalance.
3563  *
3564  * Description:
3565  * Check if we have potential to perform some power-savings balance.
3566  * If yes, set the busiest group to be the least loaded group in the
3567  * sched_domain, so that it's CPUs can be put to idle.
3568  *
3569  * Returns 1 if there is potential to perform power-savings balance.
3570  * Else returns 0.
3571  */
3572 static inline int check_power_save_busiest_group(struct sd_lb_stats *sds,
3573                                         int this_cpu, unsigned long *imbalance)
3574 {
3575         if (!sds->power_savings_balance)
3576                 return 0;
3577
3578         if (sds->this != sds->group_leader ||
3579                         sds->group_leader == sds->group_min)
3580                 return 0;
3581
3582         *imbalance = sds->min_load_per_task;
3583         sds->busiest = sds->group_min;
3584
3585         if (sched_mc_power_savings >= POWERSAVINGS_BALANCE_WAKEUP) {
3586                 cpu_rq(this_cpu)->rd->sched_mc_preferred_wakeup_cpu =
3587                         group_first_cpu(sds->group_leader);
3588         }
3589
3590         return 1;
3591
3592 }
3593 #else /* CONFIG_SCHED_MC || CONFIG_SCHED_SMT */
3594 static inline void init_sd_power_savings_stats(struct sched_domain *sd,
3595         struct sd_lb_stats *sds, enum cpu_idle_type idle)
3596 {
3597         return;
3598 }
3599
3600 static inline void update_sd_power_savings_stats(struct sched_group *group,
3601         struct sd_lb_stats *sds, int local_group, struct sg_lb_stats *sgs)
3602 {
3603         return;
3604 }
3605
3606 static inline int check_power_save_busiest_group(struct sd_lb_stats *sds,
3607                                         int this_cpu, unsigned long *imbalance)
3608 {
3609         return 0;
3610 }
3611 #endif /* CONFIG_SCHED_MC || CONFIG_SCHED_SMT */
3612
3613
3614 /**
3615  * update_sg_lb_stats - Update sched_group's statistics for load balancing.
3616  * @group: sched_group whose statistics are to be updated.
3617  * @this_cpu: Cpu for which load balance is currently performed.
3618  * @idle: Idle status of this_cpu
3619  * @load_idx: Load index of sched_domain of this_cpu for load calc.
3620  * @sd_idle: Idle status of the sched_domain containing group.
3621  * @local_group: Does group contain this_cpu.
3622  * @cpus: Set of cpus considered for load balancing.
3623  * @balance: Should we balance.
3624  * @sgs: variable to hold the statistics for this group.
3625  */
3626 static inline void update_sg_lb_stats(struct sched_group *group, int this_cpu,
3627                         enum cpu_idle_type idle, int load_idx, int *sd_idle,
3628                         int local_group, const struct cpumask *cpus,
3629                         int *balance, struct sg_lb_stats *sgs)
3630 {
3631         unsigned long load, max_cpu_load, min_cpu_load;
3632         int i;
3633         unsigned int balance_cpu = -1, first_idle_cpu = 0;
3634         unsigned long sum_avg_load_per_task;
3635         unsigned long avg_load_per_task;
3636
3637         if (local_group)
3638                 balance_cpu = group_first_cpu(group);
3639
3640         /* Tally up the load of all CPUs in the group */
3641         sum_avg_load_per_task = avg_load_per_task = 0;
3642         max_cpu_load = 0;
3643         min_cpu_load = ~0UL;
3644
3645         for_each_cpu_and(i, sched_group_cpus(group), cpus) {
3646                 struct rq *rq = cpu_rq(i);
3647
3648                 if (*sd_idle && rq->nr_running)
3649                         *sd_idle = 0;
3650
3651                 /* Bias balancing toward cpus of our domain */
3652                 if (local_group) {
3653                         if (idle_cpu(i) && !first_idle_cpu) {
3654                                 first_idle_cpu = 1;
3655                                 balance_cpu = i;
3656                         }
3657
3658                         load = target_load(i, load_idx);
3659                 } else {
3660                         load = source_load(i, load_idx);
3661                         if (load > max_cpu_load)
3662                                 max_cpu_load = load;
3663                         if (min_cpu_load > load)
3664                                 min_cpu_load = load;
3665                 }
3666
3667                 sgs->group_load += load;
3668                 sgs->sum_nr_running += rq->nr_running;
3669                 sgs->sum_weighted_load += weighted_cpuload(i);
3670
3671                 sum_avg_load_per_task += cpu_avg_load_per_task(i);
3672         }
3673
3674         /*
3675          * First idle cpu or the first cpu(busiest) in this sched group
3676          * is eligible for doing load balancing at this and above
3677          * domains. In the newly idle case, we will allow all the cpu's
3678          * to do the newly idle load balance.
3679          */
3680         if (idle != CPU_NEWLY_IDLE && local_group &&
3681             balance_cpu != this_cpu && balance) {
3682                 *balance = 0;
3683                 return;
3684         }
3685
3686         /* Adjust by relative CPU power of the group */
3687         sgs->avg_load = sg_div_cpu_power(group,
3688                         sgs->group_load * SCHED_LOAD_SCALE);
3689
3690
3691         /*
3692          * Consider the group unbalanced when the imbalance is larger
3693          * than the average weight of two tasks.
3694          *
3695          * APZ: with cgroup the avg task weight can vary wildly and
3696          *      might not be a suitable number - should we keep a
3697          *      normalized nr_running number somewhere that negates
3698          *      the hierarchy?
3699          */
3700         avg_load_per_task = sg_div_cpu_power(group,
3701                         sum_avg_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE);
3702
3703         if ((max_cpu_load - min_cpu_load) > 2*avg_load_per_task)
3704                 sgs->group_imb = 1;
3705
3706         sgs->group_capacity = group->__cpu_power / SCHED_LOAD_SCALE;
3707
3708 }
3709
3710 /**
3711  * update_sd_lb_stats - Update sched_group's statistics for load balancing.
3712  * @sd: sched_domain whose statistics are to be updated.
3713  * @this_cpu: Cpu for which load balance is currently performed.
3714  * @idle: Idle status of this_cpu
3715  * @sd_idle: Idle status of the sched_domain containing group.
3716  * @cpus: Set of cpus considered for load balancing.
3717  * @balance: Should we balance.
3718  * @sds: variable to hold the statistics for this sched_domain.
3719  */
3720 static inline void update_sd_lb_stats(struct sched_domain *sd, int this_cpu,
3721                         enum cpu_idle_type idle, int *sd_idle,
3722                         const struct cpumask *cpus, int *balance,
3723                         struct sd_lb_stats *sds)
3724 {
3725         struct sched_group *group = sd->groups;
3726         struct sg_lb_stats sgs;
3727         int load_idx;
3728
3729         init_sd_power_savings_stats(sd, sds, idle);
3730         load_idx = get_sd_load_idx(sd, idle);
3731
3732         do {
3733                 int local_group;
3734
3735                 local_group = cpumask_test_cpu(this_cpu,
3736                                                sched_group_cpus(group));
3737                 memset(&sgs, 0, sizeof(sgs));
3738                 update_sg_lb_stats(group, this_cpu, idle, load_idx, sd_idle,
3739                                 local_group, cpus, balance, &sgs);
3740
3741                 if (local_group && balance && !(*balance))
3742                         return;
3743
3744                 sds->total_load += sgs.group_load;
3745                 sds->total_pwr += group->__cpu_power;
3746
3747                 if (local_group) {
3748                         sds->this_load = sgs.avg_load;
3749                         sds->this = group;
3750                         sds->this_nr_running = sgs.sum_nr_running;
3751                         sds->this_load_per_task = sgs.sum_weighted_load;
3752                 } else if (sgs.avg_load > sds->max_load &&
3753                            (sgs.sum_nr_running > sgs.group_capacity ||
3754                                 sgs.group_imb)) {
3755                         sds->max_load = sgs.avg_load;
3756                         sds->busiest = group;
3757                         sds->busiest_nr_running = sgs.sum_nr_running;
3758                         sds->busiest_load_per_task = sgs.sum_weighted_load;
3759                         sds->group_imb = sgs.group_imb;
3760                 }
3761
3762                 update_sd_power_savings_stats(group, sds, local_group, &sgs);
3763                 group = group->next;
3764         } while (group != sd->groups);
3765
3766 }
3767
3768 /**
3769  * fix_small_imbalance - Calculate the minor imbalance that exists
3770  *                      amongst the groups of a sched_domain, during
3771  *                      load balancing.
3772  * @sds: Statistics of the sched_domain whose imbalance is to be calculated.
3773  * @this_cpu: The cpu at whose sched_domain we're performing load-balance.
3774  * @imbalance: Variable to store the imbalance.
3775  */
3776 static inline void fix_small_imbalance(struct sd_lb_stats *sds,
3777                                 int this_cpu, unsigned long *imbalance)
3778 {
3779         unsigned long tmp, pwr_now = 0, pwr_move = 0;
3780         unsigned int imbn = 2;
3781
3782         if (sds->this_nr_running) {
3783                 sds->this_load_per_task /= sds->this_nr_running;
3784                 if (sds->busiest_load_per_task >
3785                                 sds->this_load_per_task)
3786                         imbn = 1;
3787         } else
3788                 sds->this_load_per_task =
3789                         cpu_avg_load_per_task(this_cpu);
3790
3791         if (sds->max_load - sds->this_load + sds->busiest_load_per_task >=
3792                         sds->busiest_load_per_task * imbn) {
3793                 *imbalance = sds->busiest_load_per_task;
3794                 return;
3795         }
3796
3797         /*
3798          * OK, we don't have enough imbalance to justify moving tasks,
3799          * however we may be able to increase total CPU power used by
3800          * moving them.
3801          */
3802
3803         pwr_now += sds->busiest->__cpu_power *
3804                         min(sds->busiest_load_per_task, sds->max_load);
3805         pwr_now += sds->this->__cpu_power *
3806                         min(sds->this_load_per_task, sds->this_load);
3807         pwr_now /= SCHED_LOAD_SCALE;
3808
3809         /* Amount of load we'd subtract */
3810         tmp = sg_div_cpu_power(sds->busiest,
3811                         sds->busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE);
3812         if (sds->max_load > tmp)
3813                 pwr_move += sds->busiest->__cpu_power *
3814                         min(sds->busiest_load_per_task, sds->max_load - tmp);
3815
3816         /* Amount of load we'd add */
3817         if (sds->max_load * sds->busiest->__cpu_power <
3818                 sds->busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE)
3819                 tmp = sg_div_cpu_power(sds->this,
3820                         sds->max_load * sds->busiest->__cpu_power);
3821         else
3822                 tmp = sg_div_cpu_power(sds->this,
3823                         sds->busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE);
3824         pwr_move += sds->this->__cpu_power *
3825                         min(sds->this_load_per_task, sds->this_load + tmp);
3826         pwr_move /= SCHED_LOAD_SCALE;
3827
3828         /* Move if we gain throughput */
3829         if (pwr_move > pwr_now)
3830                 *imbalance = sds->busiest_load_per_task;
3831 }
3832
3833 /**
3834  * calculate_imbalance - Calculate the amount of imbalance present within the
3835  *                       groups of a given sched_domain during load balance.
3836  * @sds: statistics of the sched_domain whose imbalance is to be calculated.
3837  * @this_cpu: Cpu for which currently load balance is being performed.
3838  * @imbalance: The variable to store the imbalance.
3839  */
3840 static inline void calculate_imbalance(struct sd_lb_stats *sds, int this_cpu,
3841                 unsigned long *imbalance)
3842 {
3843         unsigned long max_pull;
3844         /*
3845          * In the presence of smp nice balancing, certain scenarios can have
3846          * max load less than avg load(as we skip the groups at or below
3847          * its cpu_power, while calculating max_load..)
3848          */
3849         if (sds->max_load < sds->avg_load) {
3850                 *imbalance = 0;
3851                 return fix_small_imbalance(sds, this_cpu, imbalance);
3852         }
3853
3854         /* Don't want to pull so many tasks that a group would go idle */
3855         max_pull = min(sds->max_load - sds->avg_load,
3856                         sds->max_load - sds->busiest_load_per_task);
3857
3858         /* How much load to actually move to equalise the imbalance */
3859         *imbalance = min(max_pull * sds->busiest->__cpu_power,
3860                 (sds->avg_load - sds->this_load) * sds->this->__cpu_power)
3861                         / SCHED_LOAD_SCALE;
3862
3863         /*
3864          * if *imbalance is less than the average load per runnable task
3865          * there is no gaurantee that any tasks will be moved so we'll have
3866          * a think about bumping its value to force at least one task to be
3867          * moved
3868          */
3869         if (*imbalance < sds->busiest_load_per_task)
3870                 return fix_small_imbalance(sds, this_cpu, imbalance);
3871
3872 }
3873 /******* find_busiest_group() helpers end here *********************/
3874
3875 /**
3876  * find_busiest_group - Returns the busiest group within the sched_domain
3877  * if there is an imbalance. If there isn't an imbalance, and
3878  * the user has opted for power-savings, it returns a group whose
3879  * CPUs can be put to idle by rebalancing those tasks elsewhere, if
3880  * such a group exists.
3881  *
3882  * Also calculates the amount of weighted load which should be moved
3883  * to restore balance.
3884  *
3885  * @sd: The sched_domain whose busiest group is to be returned.
3886  * @this_cpu: The cpu for which load balancing is currently being performed.
3887  * @imbalance: Variable which stores amount of weighted load which should
3888  *              be moved to restore balance/put a group to idle.
3889  * @idle: The idle status of this_cpu.
3890  * @sd_idle: The idleness of sd
3891  * @cpus: The set of CPUs under consideration for load-balancing.
3892  * @balance: Pointer to a variable indicating if this_cpu
3893  *      is the appropriate cpu to perform load balancing at this_level.
3894  *
3895  * Returns:     - the busiest group if imbalance exists.
3896  *              - If no imbalance and user has opted for power-savings balance,
3897  *                 return the least loaded group whose CPUs can be
3898  *                 put to idle by rebalancing its tasks onto our group.
3899  */
3900 static struct sched_group *
3901 find_busiest_group(struct sched_domain *sd, int this_cpu,
3902                    unsigned long *imbalance, enum cpu_idle_type idle,
3903                    int *sd_idle, const struct cpumask *cpus, int *balance)
3904 {
3905         struct sd_lb_stats sds;
3906
3907         memset(&sds, 0, sizeof(sds));
3908
3909         /*
3910          * Compute the various statistics relavent for load balancing at
3911          * this level.
3912          */
3913         update_sd_lb_stats(sd, this_cpu, idle, sd_idle, cpus,
3914                                         balance, &sds);
3915
3916         /* Cases where imbalance does not exist from POV of this_cpu */
3917         /* 1) this_cpu is not the appropriate cpu to perform load balancing
3918          *    at this level.
3919          * 2) There is no busy sibling group to pull from.
3920          * 3) This group is the busiest group.
3921          * 4) This group is more busy than the avg busieness at this
3922          *    sched_domain.
3923          * 5) The imbalance is within the specified limit.
3924          * 6) Any rebalance would lead to ping-pong
3925          */
3926         if (balance && !(*balance))
3927                 goto ret;
3928
3929         if (!sds.busiest || sds.busiest_nr_running == 0)
3930                 goto out_balanced;
3931
3932         if (sds.this_load >= sds.max_load)
3933                 goto out_balanced;
3934
3935         sds.avg_load = (SCHED_LOAD_SCALE * sds.total_load) / sds.total_pwr;
3936
3937         if (sds.this_load >= sds.avg_load)
3938                 goto out_balanced;
3939
3940         if (100 * sds.max_load <= sd->imbalance_pct * sds.this_load)
3941                 goto out_balanced;
3942
3943         sds.busiest_load_per_task /= sds.busiest_nr_running;
3944         if (sds.group_imb)
3945                 sds.busiest_load_per_task =
3946                         min(sds.busiest_load_per_task, sds.avg_load);
3947
3948         /*
3949          * We're trying to get all the cpus to the average_load, so we don't
3950          * want to push ourselves above the average load, nor do we wish to
3951          * reduce the max loaded cpu below the average load, as either of these
3952          * actions would just result in more rebalancing later, and ping-pong
3953          * tasks around. Thus we look for the minimum possible imbalance.
3954          * Negative imbalances (*we* are more loaded than anyone else) will
3955          * be counted as no imbalance for these purposes -- we can't fix that
3956          * by pulling tasks to us. Be careful of negative numbers as they'll
3957          * appear as very large values with unsigned longs.
3958          */
3959         if (sds.max_load <= sds.busiest_load_per_task)
3960                 goto out_balanced;
3961
3962         /* Looks like there is an imbalance. Compute it */
3963         calculate_imbalance(&sds, this_cpu, imbalance);
3964         return sds.busiest;
3965
3966 out_balanced:
3967         /*
3968          * There is no obvious imbalance. But check if we can do some balancing
3969          * to save power.
3970          */
3971         if (check_power_save_busiest_group(&sds, this_cpu, imbalance))
3972                 return sds.busiest;
3973 ret:
3974         *imbalance = 0;
3975         return NULL;
3976 }
3977
3978 /*
3979  * find_busiest_queue - find the busiest runqueue among the cpus in group.
3980  */
3981 static struct rq *
3982 find_busiest_queue(struct sched_group *group, enum cpu_idle_type idle,
3983                    unsigned long imbalance, const struct cpumask *cpus)
3984 {
3985         struct rq *busiest = NULL, *rq;
3986         unsigned long max_load = 0;
3987         int i;
3988
3989         for_each_cpu(i, sched_group_cpus(group)) {
3990                 unsigned long wl;
3991
3992                 if (!cpumask_test_cpu(i, cpus))
3993                         continue;
3994
3995                 rq = cpu_rq(i);
3996                 wl = weighted_cpuload(i);
3997
3998                 if (rq->nr_running == 1 && wl > imbalance)
3999                         continue;
4000
4001                 if (wl > max_load) {
4002                         max_load = wl;
4003                         busiest = rq;
4004                 }
4005         }
4006
4007         return busiest;
4008 }
4009
4010 /*
4011  * Max backoff if we encounter pinned tasks. Pretty arbitrary value, but
4012  * so long as it is large enough.
4013  */
4014 #define MAX_PINNED_INTERVAL     512
4015
4016 /* Working cpumask for load_balance and load_balance_newidle. */
4017 static DEFINE_PER_CPU(cpumask_var_t, load_balance_tmpmask);
4018
4019 /*
4020  * Check this_cpu to ensure it is balanced within domain. Attempt to move
4021  * tasks if there is an imbalance.
4022  */
4023 static int load_balance(int this_cpu, struct rq *this_rq,
4024                         struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
4025                         int *balance)
4026 {
4027         int ld_moved, all_pinned = 0, active_balance = 0, sd_idle = 0;
4028         struct sched_group *group;
4029         unsigned long imbalance;
4030         struct rq *busiest;
4031         unsigned long flags;
4032         struct cpumask *cpus = __get_cpu_var(load_balance_tmpmask);
4033
4034         cpumask_setall(cpus);
4035
4036         /*
4037          * When power savings policy is enabled for the parent domain, idle
4038          * sibling can pick up load irrespective of busy siblings. In this case,
4039          * let the state of idle sibling percolate up as CPU_IDLE, instead of
4040          * portraying it as CPU_NOT_IDLE.
4041          */
4042         if (idle != CPU_NOT_IDLE && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
4043             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
4044                 sd_idle = 1;
4045
4046         schedstat_inc(sd, lb_count[idle]);
4047
4048 redo:
4049         update_shares(sd);
4050         group = find_busiest_group(sd, this_cpu, &imbalance, idle, &sd_idle,
4051                                    cpus, balance);
4052
4053         if (*balance == 0)
4054                 goto out_balanced;
4055
4056         if (!group) {
4057                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyg[idle]);
4058                 goto out_balanced;
4059         }
4060
4061         busiest = find_busiest_queue(group, idle, imbalance, cpus);
4062         if (!busiest) {
4063                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyq[idle]);
4064                 goto out_balanced;
4065         }
4066
4067         BUG_ON(busiest == this_rq);
4068
4069         schedstat_add(sd, lb_imbalance[idle], imbalance);
4070
4071         ld_moved = 0;
4072         if (busiest->nr_running > 1) {
4073                 /*
4074                  * Attempt to move tasks. If find_busiest_group has found
4075                  * an imbalance but busiest->nr_running <= 1, the group is
4076                  * still unbalanced. ld_moved simply stays zero, so it is
4077                  * correctly treated as an imbalance.
4078                  */
4079                 local_irq_save(flags);
4080                 double_rq_lock(this_rq, busiest);
4081                 ld_moved = move_tasks(this_rq, this_cpu, busiest,
4082                                       imbalance, sd, idle, &all_pinned);
4083                 double_rq_unlock(this_rq, busiest);
4084                 local_irq_restore(flags);
4085
4086                 /*
4087                  * some other cpu did the load balance for us.
4088                  */
4089                 if (ld_moved && this_cpu != smp_processor_id())
4090                         resched_cpu(this_cpu);
4091
4092                 /* All tasks on this runqueue were pinned by CPU affinity */
4093                 if (unlikely(all_pinned)) {
4094                         cpumask_clear_cpu(cpu_of(busiest), cpus);
4095                         if (!cpumask_empty(cpus))
4096                                 goto redo;
4097                         goto out_balanced;
4098                 }
4099         }
4100
4101         if (!ld_moved) {
4102                 schedstat_inc(sd, lb_failed[idle]);
4103                 sd->nr_balance_failed++;
4104
4105                 if (unlikely(sd->nr_balance_failed > sd->cache_nice_tries+2)) {
4106
4107                         spin_lock_irqsave(&busiest->lock, flags);
4108
4109                         /* don't kick the migration_thread, if the curr
4110                          * task on busiest cpu can't be moved to this_cpu
4111                          */
4112                         if (!cpumask_test_cpu(this_cpu,
4113                                               &busiest->curr->cpus_allowed)) {
4114                                 spin_unlock_irqrestore(&busiest->lock, flags);
4115                                 all_pinned = 1;
4116                                 goto out_one_pinned;
4117                         }
4118
4119                         if (!busiest->active_balance) {
4120                                 busiest->active_balance = 1;
4121                                 busiest->push_cpu = this_cpu;
4122                                 active_balance = 1;
4123                         }
4124                         spin_unlock_irqrestore(&busiest->lock, flags);
4125                         if (active_balance)
4126                                 wake_up_process(busiest->migration_thread);
4127
4128                         /*
4129                          * We've kicked active balancing, reset the failure
4130                          * counter.
4131                          */
4132                         sd->nr_balance_failed = sd->cache_nice_tries+1;
4133                 }
4134         } else
4135                 sd->nr_balance_failed = 0;
4136
4137         if (likely(!active_balance)) {
4138                 /* We were unbalanced, so reset the balancing interval */
4139                 sd->balance_interval = sd->min_interval;
4140         } else {
4141                 /*
4142                  * If we've begun active balancing, start to back off. This
4143                  * case may not be covered by the all_pinned logic if there
4144                  * is only 1 task on the busy runqueue (because we don't call
4145                  * move_tasks).
4146                  */
4147                 if (sd->balance_interval < sd->max_interval)
4148                         sd->balance_interval *= 2;
4149         }
4150
4151         if (!ld_moved && !sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
4152             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
4153                 ld_moved = -1;
4154
4155         goto out;
4156
4157 out_balanced:
4158         schedstat_inc(sd, lb_balanced[idle]);
4159
4160         sd->nr_balance_failed = 0;
4161
4162 out_one_pinned:
4163         /* tune up the balancing interval */
4164         if ((all_pinned && sd->balance_interval < MAX_PINNED_INTERVAL) ||
4165                         (sd->balance_interval < sd->max_interval))
4166                 sd->balance_interval *= 2;
4167
4168         if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
4169             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
4170                 ld_moved = -1;
4171         else
4172                 ld_moved = 0;
4173 out:
4174         if (ld_moved)
4175                 update_shares(sd);
4176         return ld_moved;
4177 }
4178
4179 /*
4180  * Check this_cpu to ensure it is balanced within domain. Attempt to move
4181  * tasks if there is an imbalance.
4182  *
4183  * Called from schedule when this_rq is about to become idle (CPU_NEWLY_IDLE).
4184  * this_rq is locked.
4185  */
4186 static int
4187 load_balance_newidle(int this_cpu, struct rq *this_rq, struct sched_domain *sd)
4188 {
4189         struct sched_group *group;
4190         struct rq *busiest = NULL;
4191         unsigned long imbalance;
4192         int ld_moved = 0;
4193         int sd_idle = 0;
4194         int all_pinned = 0;
4195         struct cpumask *cpus = __get_cpu_var(load_balance_tmpmask);
4196
4197         cpumask_setall(cpus);
4198
4199         /*
4200          * When power savings policy is enabled for the parent domain, idle
4201          * sibling can pick up load irrespective of busy siblings. In this case,
4202          * let the state of idle sibling percolate up as IDLE, instead of
4203          * portraying it as CPU_NOT_IDLE.
4204          */
4205         if (sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
4206             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
4207                 sd_idle = 1;
4208
4209         schedstat_inc(sd, lb_count[CPU_NEWLY_IDLE]);
4210 redo:
4211         update_shares_locked(this_rq, sd);
4212         group = find_busiest_group(sd, this_cpu, &imbalance, CPU_NEWLY_IDLE,
4213                                    &sd_idle, cpus, NULL);
4214         if (!group) {
4215                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyg[CPU_NEWLY_IDLE]);
4216                 goto out_balanced;
4217         }
4218
4219         busiest = find_busiest_queue(group, CPU_NEWLY_IDLE, imbalance, cpus);
4220         if (!busiest) {
4221                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyq[CPU_NEWLY_IDLE]);
4222                 goto out_balanced;
4223         }
4224
4225         BUG_ON(busiest == this_rq);
4226
4227         schedstat_add(sd, lb_imbalance[CPU_NEWLY_IDLE], imbalance);
4228
4229         ld_moved = 0;
4230         if (busiest->nr_running > 1) {
4231                 /* Attempt to move tasks */
4232                 double_lock_balance(this_rq, busiest);
4233                 /* this_rq->clock is already updated */
4234                 update_rq_clock(busiest);
4235                 ld_moved = move_tasks(this_rq, this_cpu, busiest,
4236                                         imbalance, sd, CPU_NEWLY_IDLE,
4237                                         &all_pinned);
4238                 double_unlock_balance(this_rq, busiest);
4239
4240                 if (unlikely(all_pinned)) {
4241                         cpumask_clear_cpu(cpu_of(busiest), cpus);
4242                         if (!cpumask_empty(cpus))
4243                                 goto redo;
4244                 }
4245         }
4246
4247         if (!ld_moved) {
4248                 int active_balance = 0;
4249
4250                 schedstat_inc(sd, lb_failed[CPU_NEWLY_IDLE]);
4251                 if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
4252                     !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
4253                         return -1;
4254
4255                 if (sched_mc_power_savings < POWERSAVINGS_BALANCE_WAKEUP)
4256                         return -1;
4257
4258                 if (sd->nr_balance_failed++ < 2)
4259                         return -1;
4260
4261                 /*
4262                  * The only task running in a non-idle cpu can be moved to this
4263                  * cpu in an attempt to completely freeup the other CPU
4264                  * package. The same method used to move task in load_balance()
4265                  * have been extended for load_balance_newidle() to speedup
4266                  * consolidation at sched_mc=POWERSAVINGS_BALANCE_WAKEUP (2)
4267                  *
4268                  * The package power saving logic comes from
4269                  * find_busiest_group().  If there are no imbalance, then
4270                  * f_b_g() will return NULL.  However when sched_mc={1,2} then
4271                  * f_b_g() will select a group from which a running task may be
4272                  * pulled to this cpu in order to make the other package idle.
4273                  * If there is no opportunity to make a package idle and if
4274                  * there are no imbalance, then f_b_g() will return NULL and no
4275                  * action will be taken in load_balance_newidle().
4276                  *
4277                  * Under normal task pull operation due to imbalance, there
4278                  * will be more than one task in the source run queue and
4279                  * move_tasks() will succeed.  ld_moved will be true and this
4280                  * active balance code will not be triggered.
4281                  */
4282
4283                 /* Lock busiest in correct order while this_rq is held */
4284                 double_lock_balance(this_rq, busiest);
4285
4286                 /*
4287                  * don't kick the migration_thread, if the curr
4288                  * task on busiest cpu can't be moved to this_cpu
4289                  */
4290                 if (!cpumask_test_cpu(this_cpu, &busiest->curr->cpus_allowed)) {
4291                         double_unlock_balance(this_rq, busiest);
4292                         all_pinned = 1;
4293                         return ld_moved;
4294                 }
4295
4296                 if (!busiest->active_balance) {
4297                         busiest->active_balance = 1;
4298                         busiest->push_cpu = this_cpu;
4299                         active_balance = 1;
4300                 }
4301
4302                 double_unlock_balance(this_rq, busiest);
4303                 /*
4304                  * Should not call ttwu while holding a rq->lock
4305                  */
4306                 spin_unlock(&this_rq->lock);
4307                 if (active_balance)
4308                         wake_up_process(busiest->migration_thread);
4309                 spin_lock(&this_rq->lock);
4310
4311         } else
4312                 sd->nr_balance_failed = 0;
4313
4314         update_shares_locked(this_rq, sd);
4315         return ld_moved;
4316
4317 out_balanced:
4318         schedstat_inc(sd, lb_balanced[CPU_NEWLY_IDLE]);
4319         if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
4320             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
4321                 return -1;
4322         sd->nr_balance_failed = 0;
4323
4324         return 0;
4325 }
4326
4327 /*
4328  * idle_balance is called by schedule() if this_cpu is about to become
4329  * idle. Attempts to pull tasks from other CPUs.
4330  */
4331 static void idle_balance(int this_cpu, struct rq *this_rq)
4332 {
4333         struct sched_domain *sd;
4334         int pulled_task = 0;
4335         unsigned long next_balance = jiffies + HZ;
4336
4337         for_each_domain(this_cpu, sd) {
4338                 unsigned long interval;
4339
4340                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE))
4341                         continue;
4342
4343                 if (sd->flags & SD_BALANCE_NEWIDLE)
4344                         /* If we've pulled tasks over stop searching: */
4345                         pulled_task = load_balance_newidle(this_cpu, this_rq,
4346                                                            sd);
4347
4348                 interval = msecs_to_jiffies(sd->balance_interval);
4349                 if (time_after(next_balance, sd->last_balance + interval))
4350                         next_balance = sd->last_balance + interval;
4351                 if (pulled_task)
4352                         break;
4353         }
4354         if (pulled_task || time_after(jiffies, this_rq->next_balance)) {
4355                 /*
4356                  * We are going idle. next_balance may be set based on
4357                  * a busy processor. So reset next_balance.
4358                  */
4359                 this_rq->next_balance = next_balance;
4360         }
4361 }
4362
4363 /*
4364  * active_load_balance is run by migration threads. It pushes running tasks
4365  * off the busiest CPU onto idle CPUs. It requires at least 1 task to be
4366  * running on each physical CPU where possible, and avoids physical /
4367  * logical imbalances.
4368  *
4369  * Called with busiest_rq locked.
4370  */
4371 static void active_load_balance(struct rq *busiest_rq, int busiest_cpu)
4372 {
4373         int target_cpu = busiest_rq->push_cpu;
4374         struct sched_domain *sd;
4375         struct rq *target_rq;
4376
4377         /* Is there any task to move? */
4378         if (busiest_rq->nr_running <= 1)
4379                 return;
4380
4381         target_rq = cpu_rq(target_cpu);
4382
4383         /*
4384          * This condition is "impossible", if it occurs
4385          * we need to fix it. Originally reported by
4386          * Bjorn Helgaas on a 128-cpu setup.
4387          */
4388         BUG_ON(busiest_rq == target_rq);
4389
4390         /* move a task from busiest_rq to target_rq */
4391         double_lock_balance(busiest_rq, target_rq);
4392         update_rq_clock(busiest_rq);
4393         update_rq_clock(target_rq);
4394
4395         /* Search for an sd spanning us and the target CPU. */
4396         for_each_domain(target_cpu, sd) {
4397                 if ((sd->flags & SD_LOAD_BALANCE) &&
4398                     cpumask_test_cpu(busiest_cpu, sched_domain_span(sd)))
4399                                 break;
4400         }
4401
4402         if (likely(sd)) {
4403                 schedstat_inc(sd, alb_count);
4404
4405                 if (move_one_task(target_rq, target_cpu, busiest_rq,
4406                                   sd, CPU_IDLE))
4407                         schedstat_inc(sd, alb_pushed);
4408                 else
4409                         schedstat_inc(sd, alb_failed);
4410         }
4411         double_unlock_balance(busiest_rq, target_rq);
4412 }
4413
4414 #ifdef CONFIG_NO_HZ
4415 static struct {
4416         atomic_t load_balancer;
4417         cpumask_var_t cpu_mask;
4418         cpumask_var_t ilb_grp_nohz_mask;
4419 } nohz ____cacheline_aligned = {
4420         .load_balancer = ATOMIC_INIT(-1),
4421 };
4422
4423 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
4424 /**
4425  * lowest_flag_domain - Return lowest sched_domain containing flag.
4426  * @cpu:        The cpu whose lowest level of sched domain is to
4427  *              be returned.
4428  * @flag:       The flag to check for the lowest sched_domain
4429  *              for the given cpu.
4430  *
4431  * Returns the lowest sched_domain of a cpu which contains the given flag.
4432  */
4433 static inline struct sched_domain *lowest_flag_domain(int cpu, int flag)
4434 {
4435         struct sched_domain *sd;
4436
4437         for_each_domain(cpu, sd)
4438                 if (sd && (sd->flags & flag))
4439                         break;
4440
4441         return sd;
4442 }
4443
4444 /**
4445  * for_each_flag_domain - Iterates over sched_domains containing the flag.
4446  * @cpu:        The cpu whose domains we're iterating over.
4447  * @sd:         variable holding the value of the power_savings_sd
4448  *              for cpu.
4449  * @flag:       The flag to filter the sched_domains to be iterated.
4450  *
4451  * Iterates over all the scheduler domains for a given cpu that has the 'flag'
4452  * set, starting from the lowest sched_domain to the highest.
4453  */
4454 #define for_each_flag_domain(cpu, sd, flag) \
4455         for (sd = lowest_flag_domain(cpu, flag); \
4456                 (sd && (sd->flags & flag)); sd = sd->parent)
4457
4458 /**
4459  * is_semi_idle_group - Checks if the given sched_group is semi-idle.
4460  * @ilb_group:  group to be checked for semi-idleness
4461  *
4462  * Returns:     1 if the group is semi-idle. 0 otherwise.
4463  *
4464  * We define a sched_group to be semi idle if it has atleast one idle-CPU
4465  * and atleast one non-idle CPU. This helper function checks if the given
4466  * sched_group is semi-idle or not.
4467  */
4468 static inline int is_semi_idle_group(struct sched_group *ilb_group)
4469 {
4470         cpumask_and(nohz.ilb_grp_nohz_mask, nohz.cpu_mask,
4471                                         sched_group_cpus(ilb_group));
4472
4473         /*
4474          * A sched_group is semi-idle when it has atleast one busy cpu
4475          * and atleast one idle cpu.
4476          */
4477         if (cpumask_empty(nohz.ilb_grp_nohz_mask))
4478                 return 0;
4479
4480         if (cpumask_equal(nohz.ilb_grp_nohz_mask, sched_group_cpus(ilb_group)))
4481                 return 0;
4482
4483         return 1;
4484 }
4485 /**
4486  * find_new_ilb - Finds the optimum idle load balancer for nomination.
4487  * @cpu:        The cpu which is nominating a new idle_load_balancer.
4488  *
4489  * Returns:     Returns the id of the idle load balancer if it exists,
4490  *              Else, returns >= nr_cpu_ids.
4491  *
4492  * This algorithm picks the idle load balancer such that it belongs to a
4493  * semi-idle powersavings sched_domain. The idea is to try and avoid
4494  * completely idle packages/cores just for the purpose of idle load balancing
4495  * when there are other idle cpu's which are better suited for that job.
4496  */
4497 static int find_new_ilb(int cpu)
4498 {
4499         struct sched_domain *sd;
4500         struct sched_group *ilb_group;
4501
4502         /*
4503          * Have idle load balancer selection from semi-idle packages only
4504          * when power-aware load balancing is enabled
4505          */
4506         if (!(sched_smt_power_savings || sched_mc_power_savings))
4507                 goto out_done;
4508
4509         /*
4510          * Optimize for the case when we have no idle CPUs or only one
4511          * idle CPU. Don't walk the sched_domain hierarchy in such cases
4512          */
4513         if (cpumask_weight(nohz.cpu_mask) < 2)
4514                 goto out_done;
4515
4516         for_each_flag_domain(cpu, sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE) {
4517                 ilb_group = sd->groups;
4518
4519                 do {
4520                         if (is_semi_idle_group(ilb_group))
4521                                 return cpumask_first(nohz.ilb_grp_nohz_mask);
4522
4523                         ilb_group = ilb_group->next;
4524
4525                 } while (ilb_group != sd->groups);
4526         }
4527
4528 out_done:
4529         return cpumask_first(nohz.cpu_mask);
4530 }
4531 #else /*  (CONFIG_SCHED_MC || CONFIG_SCHED_SMT) */
4532 static inline int find_new_ilb(int call_cpu)
4533 {
4534         return cpumask_first(nohz.cpu_mask);
4535 }
4536 #endif
4537
4538 /*
4539  * This routine will try to nominate the ilb (idle load balancing)
4540  * owner among the cpus whose ticks are stopped. ilb owner will do the idle
4541  * load balancing on behalf of all those cpus. If all the cpus in the system
4542  * go into this tickless mode, then there will be no ilb owner (as there is
4543  * no need for one) and all the cpus will sleep till the next wakeup event
4544  * arrives...
4545  *
4546  * For the ilb owner, tick is not stopped. And this tick will be used
4547  * for idle load balancing. ilb owner will still be part of
4548  * nohz.cpu_mask..
4549  *
4550  * While stopping the tick, this cpu will become the ilb owner if there
4551  * is no other owner. And will be the owner till that cpu becomes busy
4552  * or if all cpus in the system stop their ticks at which point
4553  * there is no need for ilb owner.
4554  *
4555  * When the ilb owner becomes busy, it nominates another owner, during the
4556  * next busy scheduler_tick()
4557  */
4558 int select_nohz_load_balancer(int stop_tick)
4559 {
4560         int cpu = smp_processor_id();
4561
4562         if (stop_tick) {
4563                 cpu_rq(cpu)->in_nohz_recently = 1;
4564
4565                 if (!cpu_active(cpu)) {
4566                         if (atomic_read(&nohz.load_balancer) != cpu)
4567                                 return 0;
4568
4569                         /*
4570                          * If we are going offline and still the leader,
4571                          * give up!
4572                          */
4573                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, cpu, -1) != cpu)
4574                                 BUG();
4575
4576                         return 0;
4577                 }
4578
4579                 cpumask_set_cpu(cpu, nohz.cpu_mask);
4580
4581                 /* time for ilb owner also to sleep */
4582                 if (cpumask_weight(nohz.cpu_mask) == num_online_cpus()) {
4583                         if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
4584                                 atomic_set(&nohz.load_balancer, -1);
4585                         return 0;
4586                 }
4587
4588                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == -1) {
4589                         /* make me the ilb owner */
4590                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, -1, cpu) == -1)
4591                                 return 1;
4592                 } else if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu) {
4593                         int new_ilb;
4594
4595                         if (!(sched_smt_power_savings ||
4596                                                 sched_mc_power_savings))
4597                                 return 1;
4598                         /*
4599                          * Check to see if there is a more power-efficient
4600                          * ilb.
4601                          */
4602                         new_ilb = find_new_ilb(cpu);
4603                         if (new_ilb < nr_cpu_ids && new_ilb != cpu) {
4604                                 atomic_set(&nohz.load_balancer, -1);
4605                                 resched_cpu(new_ilb);
4606                                 return 0;
4607                         }
4608                         return 1;
4609                 }
4610         } else {
4611                 if (!cpumask_test_cpu(cpu, nohz.cpu_mask))
4612                         return 0;
4613
4614                 cpumask_clear_cpu(cpu, nohz.cpu_mask);
4615
4616                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
4617                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, cpu, -1) != cpu)
4618                                 BUG();
4619         }
4620         return 0;
4621 }
4622 #endif
4623
4624 static DEFINE_SPINLOCK(balancing);
4625
4626 /*
4627  * It checks each scheduling domain to see if it is due to be balanced,
4628  * and initiates a balancing operation if so.
4629  *
4630  * Balancing parameters are set up in arch_init_sched_domains.
4631  */
4632 static void rebalance_domains(int cpu, enum cpu_idle_type idle)
4633 {
4634         int balance = 1;
4635         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
4636         unsigned long interval;
4637         struct sched_domain *sd;
4638         /* Earliest time when we have to do rebalance again */
4639         unsigned long next_balance = jiffies + 60*HZ;
4640         int update_next_balance = 0;
4641         int need_serialize;
4642
4643         for_each_domain(cpu, sd) {
4644                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE))
4645                         continue;
4646
4647                 interval = sd->balance_interval;
4648                 if (idle != CPU_IDLE)
4649                         interval *= sd->busy_factor;
4650
4651                 /* scale ms to jiffies */
4652                 interval = msecs_to_jiffies(interval);
4653                 if (unlikely(!interval))
4654                         interval = 1;
4655                 if (interval > HZ*NR_CPUS/10)
4656                         interval = HZ*NR_CPUS/10;
4657
4658                 need_serialize = sd->flags & SD_SERIALIZE;
4659
4660                 if (need_serialize) {
4661                         if (!spin_trylock(&balancing))
4662                                 goto out;
4663                 }
4664
4665                 if (time_after_eq(jiffies, sd->last_balance + interval)) {
4666                         if (load_balance(cpu, rq, sd, idle, &balance)) {
4667                                 /*
4668                                  * We've pulled tasks over so either we're no
4669                                  * longer idle, or one of our SMT siblings is
4670                                  * not idle.
4671                                  */
4672                                 idle = CPU_NOT_IDLE;
4673                         }
4674                         sd->last_balance = jiffies;
4675                 }
4676                 if (need_serialize)
4677                         spin_unlock(&balancing);
4678 out:
4679                 if (time_after(next_balance, sd->last_balance + interval)) {
4680                         next_balance = sd->last_balance + interval;
4681                         update_next_balance = 1;
4682                 }
4683
4684                 /*
4685                  * Stop the load balance at this level. There is another
4686                  * CPU in our sched group which is doing load balancing more
4687                  * actively.
4688                  */
4689                 if (!balance)
4690                         break;
4691         }
4692
4693         /*
4694          * next_balance will be updated only when there is a need.
4695          * When the cpu is attached to null domain for ex, it will not be
4696          * updated.
4697          */
4698         if (likely(update_next_balance))
4699                 rq->next_balance = next_balance;
4700 }
4701
4702 /*
4703  * run_rebalance_domains is triggered when needed from the scheduler tick.
4704  * In CONFIG_NO_HZ case, the idle load balance owner will do the
4705  * rebalancing for all the cpus for whom scheduler ticks are stopped.
4706  */
4707 static void run_rebalance_domains(struct softirq_action *h)
4708 {
4709         int this_cpu = smp_processor_id();
4710         struct rq *this_rq = cpu_rq(this_cpu);
4711         enum cpu_idle_type idle = this_rq->idle_at_tick ?
4712                                                 CPU_IDLE : CPU_NOT_IDLE;
4713
4714         rebalance_domains(this_cpu, idle);
4715
4716 #ifdef CONFIG_NO_HZ
4717         /*
4718          * If this cpu is the owner for idle load balancing, then do the
4719          * balancing on behalf of the other idle cpus whose ticks are
4720          * stopped.
4721          */
4722         if (this_rq->idle_at_tick &&
4723             atomic_read(&nohz.load_balancer) == this_cpu) {
4724                 struct rq *rq;
4725                 int balance_cpu;
4726
4727                 for_each_cpu(balance_cpu, nohz.cpu_mask) {
4728                         if (balance_cpu == this_cpu)
4729                                 continue;
4730
4731                         /*
4732                          * If this cpu gets work to do, stop the load balancing
4733                          * work being done for other cpus. Next load
4734                          * balancing owner will pick it up.
4735                          */
4736                         if (need_resched())
4737                                 break;
4738
4739                         rebalance_domains(balance_cpu, CPU_IDLE);
4740
4741                         rq = cpu_rq(balance_cpu);
4742                         if (time_after(this_rq->next_balance, rq->next_balance))
4743                                 this_rq->next_balance = rq->next_balance;
4744                 }
4745         }
4746 #endif
4747 }
4748
4749 static inline int on_null_domain(int cpu)
4750 {
4751         return !rcu_dereference(cpu_rq(cpu)->sd);
4752 }
4753
4754 /*
4755  * Trigger the SCHED_SOFTIRQ if it is time to do periodic load balancing.
4756  *
4757  * In case of CONFIG_NO_HZ, this is the place where we nominate a new
4758  * idle load balancing owner or decide to stop the periodic load balancing,
4759  * if the whole system is idle.
4760  */
4761 static inline void trigger_load_balance(struct rq *rq, int cpu)
4762 {
4763 #ifdef CONFIG_NO_HZ
4764         /*
4765          * If we were in the nohz mode recently and busy at the current
4766          * scheduler tick, then check if we need to nominate new idle
4767          * load balancer.
4768          */
4769         if (rq->in_nohz_recently && !rq->idle_at_tick) {
4770                 rq->in_nohz_recently = 0;
4771
4772                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu) {
4773                         cpumask_clear_cpu(cpu, nohz.cpu_mask);
4774                         atomic_set(&nohz.load_balancer, -1);
4775                 }
4776
4777                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == -1) {
4778                         int ilb = find_new_ilb(cpu);
4779
4780                         if (ilb < nr_cpu_ids)
4781                                 resched_cpu(ilb);
4782                 }
4783         }
4784
4785         /*
4786          * If this cpu is idle and doing idle load balancing for all the
4787          * cpus with ticks stopped, is it time for that to stop?
4788          */
4789         if (rq->idle_at_tick && atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu &&
4790             cpumask_weight(nohz.cpu_mask) == num_online_cpus()) {
4791                 resched_cpu(cpu);
4792                 return;
4793         }
4794
4795         /*
4796          * If this cpu is idle and the idle load balancing is done by
4797          * someone else, then no need raise the SCHED_SOFTIRQ
4798          */
4799         if (rq->idle_at_tick && atomic_read(&nohz.load_balancer) != cpu &&
4800             cpumask_test_cpu(cpu, nohz.cpu_mask))
4801                 return;
4802 #endif
4803         /* Don't need to rebalance while attached to NULL domain */
4804         if (time_after_eq(jiffies, rq->next_balance) &&
4805             likely(!on_null_domain(cpu)))
4806                 raise_softirq(SCHED_SOFTIRQ);
4807 }
4808
4809 #else   /* CONFIG_SMP */
4810
4811 /*
4812  * on UP we do not need to balance between CPUs:
4813  */
4814 static inline void idle_balance(int cpu, struct rq *rq)
4815 {
4816 }
4817
4818 #endif
4819
4820 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_stat, kstat);
4821
4822 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kstat);
4823
4824 /*
4825  * Return any ns on the sched_clock that have not yet been accounted in
4826  * @p in case that task is currently running.
4827  *
4828  * Called with task_rq_lock() held on @rq.
4829  */
4830 static u64 do_task_delta_exec(struct task_struct *p, struct rq *rq)
4831 {
4832         u64 ns = 0;
4833
4834         if (task_current(rq, p)) {
4835                 update_rq_clock(rq);
4836                 ns = rq->clock - p->se.exec_start;
4837                 if ((s64)ns < 0)
4838                         ns = 0;
4839         }
4840
4841         return ns;
4842 }
4843
4844 unsigned long long task_delta_exec(struct task_struct *p)
4845 {
4846         unsigned long flags;
4847         struct rq *rq;
4848         u64 ns = 0;
4849
4850         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4851         ns = do_task_delta_exec(p, rq);
4852         task_rq_unlock(rq, &flags);
4853
4854         return ns;
4855 }
4856
4857 /*
4858  * Return accounted runtime for the task.
4859  * In case the task is currently running, return the runtime plus current's
4860  * pending runtime that have not been accounted yet.
4861  */
4862 unsigned long long task_sched_runtime(struct task_struct *p)
4863 {
4864         unsigned long flags;
4865         struct rq *rq;
4866         u64 ns = 0;
4867
4868         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4869         ns = p->se.sum_exec_runtime + do_task_delta_exec(p, rq);
4870         task_rq_unlock(rq, &flags);
4871
4872         return ns;
4873 }
4874
4875 /*
4876  * Return sum_exec_runtime for the thread group.
4877  * In case the task is currently running, return the sum plus current's
4878  * pending runtime that have not been accounted yet.
4879  *
4880  * Note that the thread group might have other running tasks as well,
4881  * so the return value not includes other pending runtime that other
4882  * running tasks might have.
4883  */
4884 unsigned long long thread_group_sched_runtime(struct task_struct *p)
4885 {
4886         struct task_cputime totals;
4887         unsigned long flags;
4888         struct rq *rq;
4889         u64 ns;
4890
4891         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4892         thread_group_cputime(p, &totals);
4893         ns = totals.sum_exec_runtime + do_task_delta_exec(p, rq);
4894         task_rq_unlock(rq, &flags);
4895
4896         return ns;
4897 }
4898
4899 /*
4900  * Account user cpu time to a process.
4901  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
4902  * @cputime: the cpu time spent in user space since the last update
4903  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
4904  */
4905 void account_user_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime,
4906                        cputime_t cputime_scaled)
4907 {
4908         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
4909         cputime64_t tmp;
4910
4911         /* Add user time to process. */
4912         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
4913         p->utimescaled = cputime_add(p->utimescaled, cputime_scaled);
4914         account_group_user_time(p, cputime);
4915
4916         /* Add user time to cpustat. */
4917         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
4918         if (TASK_NICE(p) > 0)
4919                 cpustat->nice = cputime64_add(cpustat->nice, tmp);
4920         else
4921                 cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
4922
4923         cpuacct_update_stats(p, CPUACCT_STAT_USER, cputime);
4924         /* Account for user time used */
4925         acct_update_integrals(p);
4926 }
4927
4928 /*
4929  * Account guest cpu time to a process.
4930  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
4931  * @cputime: the cpu time spent in virtual machine since the last update
4932  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
4933  */
4934 static void account_guest_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime,
4935                                cputime_t cputime_scaled)
4936 {
4937         cputime64_t tmp;
4938         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
4939
4940         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
4941
4942         /* Add guest time to process. */
4943         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
4944         p->utimescaled = cputime_add(p->utimescaled, cputime_scaled);
4945         account_group_user_time(p, cputime);
4946         p->gtime = cputime_add(p->gtime, cputime);
4947
4948         /* Add guest time to cpustat. */
4949         cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
4950         cpustat->guest = cputime64_add(cpustat->guest, tmp);
4951 }
4952
4953 /*
4954  * Account system cpu time to a process.
4955  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
4956  * @hardirq_offset: the offset to subtract from hardirq_count()
4957  * @cputime: the cpu time spent in kernel space since the last update
4958  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
4959  */
4960 void account_system_time(struct task_struct *p, int hardirq_offset,
4961                          cputime_t cputime, cputime_t cputime_scaled)
4962 {
4963         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
4964         cputime64_t tmp;
4965
4966         if ((p->flags & PF_VCPU) && (irq_count() - hardirq_offset == 0)) {
4967                 account_guest_time(p, cputime, cputime_scaled);
4968                 return;
4969         }
4970
4971         /* Add system time to process. */
4972         p->stime = cputime_add(p->stime, cputime);
4973         p->stimescaled = cputime_add(p->stimescaled, cputime_scaled);
4974         account_group_system_time(p, cputime);
4975
4976         /* Add system time to cpustat. */
4977         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
4978         if (hardirq_count() - hardirq_offset)
4979                 cpustat->irq = cputime64_add(cpustat->irq, tmp);
4980         else if (softirq_count())
4981                 cpustat->softirq = cputime64_add(cpustat->softirq, tmp);
4982         else
4983                 cpustat->system = cputime64_add(cpustat->system, tmp);
4984
4985         cpuacct_update_stats(p, CPUACCT_STAT_SYSTEM, cputime);
4986
4987         /* Account for system time used */
4988         acct_update_integrals(p);
4989 }
4990
4991 /*
4992  * Account for involuntary wait time.
4993  * @steal: the cpu time spent in involuntary wait
4994  */
4995 void account_steal_time(cputime_t cputime)
4996 {
4997         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
4998         cputime64_t cputime64 = cputime_to_cputime64(cputime);
4999
5000         cpustat->steal = cputime64_add(cpustat->steal, cputime64);
5001 }
5002
5003 /*
5004  * Account for idle time.
5005  * @cputime: the cpu time spent in idle wait
5006  */
5007 void account_idle_time(cputime_t cputime)
5008 {
5009         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
5010         cputime64_t cputime64 = cputime_to_cputime64(cputime);
5011         struct rq *rq = this_rq();
5012
5013         if (atomic_read(&rq->nr_iowait) > 0)
5014                 cpustat->iowait = cputime64_add(cpustat->iowait, cputime64);
5015         else
5016                 cpustat->idle = cputime64_add(cpustat->idle, cputime64);
5017 }
5018
5019 #ifndef CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING
5020
5021 /*
5022  * Account a single tick of cpu time.
5023  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
5024  * @user_tick: indicates if the tick is a user or a system tick
5025  */
5026 void account_process_tick(struct task_struct *p, int user_tick)
5027 {
5028         cputime_t one_jiffy = jiffies_to_cputime(1);
5029         cputime_t one_jiffy_scaled = cputime_to_scaled(one_jiffy);
5030         struct rq *rq = this_rq();
5031
5032         if (user_tick)
5033                 account_user_time(p, one_jiffy, one_jiffy_scaled);
5034         else if ((p != rq->idle) || (irq_count() != HARDIRQ_OFFSET))
5035                 account_system_time(p, HARDIRQ_OFFSET, one_jiffy,
5036                                     one_jiffy_scaled);
5037         else
5038                 account_idle_time(one_jiffy);
5039 }
5040
5041 /*
5042  * Account multiple ticks of steal time.
5043  * @p: the process from which the cpu time has been stolen
5044  * @ticks: number of stolen ticks
5045  */
5046 void account_steal_ticks(unsigned long ticks)
5047 {
5048         account_steal_time(jiffies_to_cputime(ticks));
5049 }
5050
5051 /*
5052  * Account multiple ticks of idle time.
5053  * @ticks: number of stolen ticks
5054  */
5055 void account_idle_ticks(unsigned long ticks)
5056 {
5057         account_idle_time(jiffies_to_cputime(ticks));
5058 }
5059
5060 #endif
5061
5062 /*
5063  * Use precise platform statistics if available:
5064  */
5065 #ifdef CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING
5066 cputime_t task_utime(struct task_struct *p)
5067 {
5068         return p->utime;
5069 }
5070
5071 cputime_t task_stime(struct task_struct *p)
5072 {
5073         return p->stime;
5074 }
5075 #else
5076 cputime_t task_utime(struct task_struct *p)
5077 {
5078         clock_t utime = cputime_to_clock_t(p->utime),
5079                 total = utime + cputime_to_clock_t(p->stime);
5080         u64 temp;
5081
5082         /*
5083          * Use CFS's precise accounting:
5084          */
5085         temp = (u64)nsec_to_clock_t(p->se.sum_exec_runtime);
5086
5087         if (total) {
5088                 temp *= utime;
5089                 do_div(temp, total);
5090         }
5091         utime = (clock_t)temp;
5092
5093         p->prev_utime = max(p->prev_utime, clock_t_to_cputime(utime));
5094         return p->prev_utime;
5095 }
5096
5097 cputime_t task_stime(struct task_struct *p)
5098 {
5099         clock_t stime;
5100
5101         /*
5102          * Use CFS's precise accounting. (we subtract utime from
5103          * the total, to make sure the total observed by userspace
5104          * grows monotonically - apps rely on that):
5105          */
5106         stime = nsec_to_clock_t(p->se.sum_exec_runtime) -
5107                         cputime_to_clock_t(task_utime(p));
5108
5109         if (stime >= 0)
5110                 p->prev_stime = max(p->prev_stime, clock_t_to_cputime(stime));
5111
5112         return p->prev_stime;
5113 }
5114 #endif
5115
5116 inline cputime_t task_gtime(struct task_struct *p)
5117 {
5118         return p->gtime;
5119 }
5120
5121 /*
5122  * This function gets called by the timer code, with HZ frequency.
5123  * We call it with interrupts disabled.
5124  *
5125  * It also gets called by the fork code, when changing the parent's
5126  * timeslices.
5127  */
5128 void scheduler_tick(void)
5129 {
5130         int cpu = smp_processor_id();
5131         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5132         struct task_struct *curr = rq->curr;
5133
5134         sched_clock_tick();
5135
5136         spin_lock(&rq->lock);
5137         update_rq_clock(rq);
5138         update_cpu_load(rq);
5139         curr->sched_class->task_tick(rq, curr, 0);
5140         spin_unlock(&rq->lock);
5141
5142         perf_counter_task_tick(curr, cpu);
5143
5144 #ifdef CONFIG_SMP
5145         rq->idle_at_tick = idle_cpu(cpu);
5146         trigger_load_balance(rq, cpu);
5147 #endif
5148 }
5149
5150 notrace unsigned long get_parent_ip(unsigned long addr)
5151 {
5152         if (in_lock_functions(addr)) {
5153                 addr = CALLER_ADDR2;
5154                 if (in_lock_functions(addr))
5155                         addr = CALLER_ADDR3;
5156         }
5157         return addr;
5158 }
5159
5160 #if defined(CONFIG_PREEMPT) && (defined(CONFIG_DEBUG_PREEMPT) || \
5161                                 defined(CONFIG_PREEMPT_TRACER))
5162
5163 void __kprobes add_preempt_count(int val)
5164 {
5165 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
5166         /*
5167          * Underflow?
5168          */
5169         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() < 0)))
5170                 return;
5171 #endif
5172         preempt_count() += val;
5173 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
5174         /*
5175          * Spinlock count overflowing soon?
5176          */
5177         DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() & PREEMPT_MASK) >=
5178                                 PREEMPT_MASK - 10);
5179 #endif
5180         if (preempt_count() == val)
5181                 trace_preempt_off(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
5182 }
5183 EXPORT_SYMBOL(add_preempt_count);
5184
5185 void __kprobes sub_preempt_count(int val)
5186 {
5187 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
5188         /*
5189          * Underflow?
5190          */
5191         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON(val > preempt_count()))
5192                 return;
5193         /*
5194          * Is the spinlock portion underflowing?
5195          */
5196         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((val < PREEMPT_MASK) &&
5197                         !(preempt_count() & PREEMPT_MASK)))
5198                 return;
5199 #endif
5200
5201         if (preempt_count() == val)
5202                 trace_preempt_on(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
5203         preempt_count() -= val;
5204 }
5205 EXPORT_SYMBOL(sub_preempt_count);
5206
5207 #endif
5208
5209 /*
5210  * Print scheduling while atomic bug:
5211  */
5212 static noinline void __schedule_bug(struct task_struct *prev)
5213 {
5214         struct pt_regs *regs = get_irq_regs();
5215
5216         printk(KERN_ERR "BUG: scheduling while atomic: %s/%d/0x%08x\n",
5217                 prev->comm, prev->pid, preempt_count());
5218
5219         debug_show_held_locks(prev);
5220         print_modules();
5221         if (irqs_disabled())
5222                 print_irqtrace_events(prev);
5223
5224         if (regs)
5225                 show_regs(regs);
5226         else
5227                 dump_stack();
5228 }
5229
5230 /*
5231  * Various schedule()-time debugging checks and statistics:
5232  */
5233 static inline void schedule_debug(struct task_struct *prev)
5234 {
5235         /*
5236          * Test if we are atomic. Since do_exit() needs to call into
5237          * schedule() atomically, we ignore that path for now.
5238          * Otherwise, whine if we are scheduling when we should not be.
5239          */
5240         if (unlikely(in_atomic_preempt_off() && !prev->exit_state))
5241                 __schedule_bug(prev);
5242
5243         profile_hit(SCHED_PROFILING, __builtin_return_address(0));
5244
5245         schedstat_inc(this_rq(), sched_count);
5246 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
5247         if (unlikely(prev->lock_depth >= 0)) {
5248                 schedstat_inc(this_rq(), bkl_count);
5249                 schedstat_inc(prev, sched_info.bkl_count);
5250         }
5251 #endif
5252 }
5253
5254 static void put_prev_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
5255 {
5256         if (prev->state == TASK_RUNNING) {
5257                 u64 runtime = prev->se.sum_exec_runtime;
5258
5259                 runtime -= prev->se.prev_sum_exec_runtime;
5260                 runtime = min_t(u64, runtime, 2*sysctl_sched_migration_cost);
5261
5262                 /*
5263                  * In order to avoid avg_overlap growing stale when we are
5264                  * indeed overlapping and hence not getting put to sleep, grow
5265                  * the avg_overlap on preemption.
5266                  *
5267                  * We use the average preemption runtime because that
5268                  * correlates to the amount of cache footprint a task can
5269                  * build up.
5270                  */
5271                 update_avg(&prev->se.avg_overlap, runtime);
5272         }
5273         prev->sched_class->put_prev_task(rq, prev);
5274 }
5275
5276 /*
5277  * Pick up the highest-prio task:
5278  */
5279 static inline struct task_struct *
5280 pick_next_task(struct rq *rq)
5281 {
5282         const struct sched_class *class;
5283         struct task_struct *p;
5284
5285         /*
5286          * Optimization: we know that if all tasks are in
5287          * the fair class we can call that function directly:
5288          */
5289         if (likely(rq->nr_running == rq->cfs.nr_running)) {
5290                 p = fair_sched_class.pick_next_task(rq);
5291                 if (likely(p))
5292                         return p;
5293         }
5294
5295         class = sched_class_highest;
5296         for ( ; ; ) {
5297                 p = class->pick_next_task(rq);
5298                 if (p)
5299                         return p;
5300                 /*
5301                  * Will never be NULL as the idle class always
5302                  * returns a non-NULL p:
5303                  */
5304                 class = class->next;
5305         }
5306 }
5307
5308 /*
5309  * schedule() is the main scheduler function.
5310  */
5311 asmlinkage void __sched schedule(void)
5312 {
5313         struct task_struct *prev, *next;
5314         unsigned long *switch_count;
5315         struct rq *rq;
5316         int cpu;
5317
5318 need_resched:
5319         preempt_disable();
5320         cpu = smp_processor_id();
5321         rq = cpu_rq(cpu);
5322         rcu_qsctr_inc(cpu);
5323         prev = rq->curr;
5324         switch_count = &prev->nivcsw;
5325
5326         release_kernel_lock(prev);
5327 need_resched_nonpreemptible:
5328
5329         schedule_debug(prev);
5330
5331         if (sched_feat(HRTICK))
5332                 hrtick_clear(rq);
5333
5334         spin_lock_irq(&rq->lock);
5335         update_rq_clock(rq);
5336         clear_tsk_need_resched(prev);
5337
5338         if (prev->state && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE)) {
5339                 if (unlikely(signal_pending_state(prev->state, prev)))
5340                         prev->state = TASK_RUNNING;
5341                 else
5342                         deactivate_task(rq, prev, 1);
5343                 switch_count = &prev->nvcsw;
5344         }
5345
5346 #ifdef CONFIG_SMP
5347         if (prev->sched_class->pre_schedule)
5348                 prev->sched_class->pre_schedule(rq, prev);
5349 #endif
5350
5351         if (unlikely(!rq->nr_running))
5352                 idle_balance(cpu, rq);
5353
5354         put_prev_task(rq, prev);
5355         next = pick_next_task(rq);
5356
5357         if (likely(prev != next)) {
5358                 sched_info_switch(prev, next);
5359                 perf_counter_task_sched_out(prev, next, cpu);
5360
5361                 rq->nr_switches++;
5362                 rq->curr = next;
5363                 ++*switch_count;
5364
5365                 context_switch(rq, prev, next); /* unlocks the rq */
5366                 /*
5367                  * the context switch might have flipped the stack from under
5368                  * us, hence refresh the local variables.
5369                  */
5370                 cpu = smp_processor_id();
5371                 rq = cpu_rq(cpu);
5372         } else
5373                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
5374
5375         if (unlikely(reacquire_kernel_lock(current) < 0))
5376                 goto need_resched_nonpreemptible;
5377
5378         preempt_enable_no_resched();
5379         if (need_resched())
5380                 goto need_resched;
5381 }
5382 EXPORT_SYMBOL(schedule);
5383
5384 #ifdef CONFIG_SMP
5385 /*
5386  * Look out! "owner" is an entirely speculative pointer
5387  * access and not reliable.
5388  */
5389 int mutex_spin_on_owner(struct mutex *lock, struct thread_info *owner)
5390 {
5391         unsigned int cpu;
5392         struct rq *rq;
5393
5394         if (!sched_feat(OWNER_SPIN))
5395                 return 0;
5396
5397 #ifdef CONFIG_DEBUG_PAGEALLOC
5398         /*
5399          * Need to access the cpu field knowing that
5400          * DEBUG_PAGEALLOC could have unmapped it if
5401          * the mutex owner just released it and exited.
5402          */
5403         if (probe_kernel_address(&owner->cpu, cpu))
5404                 goto out;
5405 #else
5406         cpu = owner->cpu;
5407 #endif
5408
5409         /*
5410          * Even if the access succeeded (likely case),
5411          * the cpu field may no longer be valid.
5412          */
5413         if (cpu >= nr_cpumask_bits)
5414                 goto out;
5415
5416         /*
5417          * We need to validate that we can do a
5418          * get_cpu() and that we have the percpu area.
5419          */
5420         if (!cpu_online(cpu))
5421                 goto out;
5422
5423         rq = cpu_rq(cpu);
5424
5425         for (;;) {
5426                 /*
5427                  * Owner changed, break to re-assess state.
5428                  */
5429                 if (lock->owner != owner)
5430                         break;
5431
5432                 /*
5433                  * Is that owner really running on that cpu?
5434                  */
5435                 if (task_thread_info(rq->curr) != owner || need_resched())
5436                         return 0;
5437
5438                 cpu_relax();
5439         }
5440 out:
5441         return 1;
5442 }
5443 #endif
5444
5445 #ifdef CONFIG_PREEMPT
5446 /*
5447  * this is the entry point to schedule() from in-kernel preemption
5448  * off of preempt_enable. Kernel preemptions off return from interrupt
5449  * occur there and call schedule directly.
5450  */
5451 asmlinkage void __sched preempt_schedule(void)
5452 {
5453         struct thread_info *ti = current_thread_info();
5454
5455         /*
5456          * If there is a non-zero preempt_count or interrupts are disabled,
5457          * we do not want to preempt the current task. Just return..
5458          */
5459         if (likely(ti->preempt_count || irqs_disabled()))
5460                 return;
5461
5462         do {
5463                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5464                 schedule();
5465                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5466
5467                 /*
5468                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
5469                  * between schedule and now.
5470                  */
5471                 barrier();
5472         } while (need_resched());
5473 }
5474 EXPORT_SYMBOL(preempt_schedule);
5475
5476 /*
5477  * this is the entry point to schedule() from kernel preemption
5478  * off of irq context.
5479  * Note, that this is called and return with irqs disabled. This will
5480  * protect us against recursive calling from irq.
5481  */
5482 asmlinkage void __sched preempt_schedule_irq(void)
5483 {
5484         struct thread_info *ti = current_thread_info();
5485
5486         /* Catch callers which need to be fixed */
5487         BUG_ON(ti->preempt_count || !irqs_disabled());
5488
5489         do {
5490                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5491                 local_irq_enable();
5492                 schedule();
5493                 local_irq_disable();
5494                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5495
5496                 /*
5497                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
5498                  * between schedule and now.
5499                  */
5500                 barrier();
5501         } while (need_resched());
5502 }
5503
5504 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
5505
5506 int default_wake_function(wait_queue_t *curr, unsigned mode, int sync,
5507                           void *key)
5508 {
5509         return try_to_wake_up(curr->private, mode, sync);
5510 }
5511 EXPORT_SYMBOL(default_wake_function);
5512
5513 /*
5514  * The core wakeup function. Non-exclusive wakeups (nr_exclusive == 0) just
5515  * wake everything up. If it's an exclusive wakeup (nr_exclusive == small +ve
5516  * number) then we wake all the non-exclusive tasks and one exclusive task.
5517  *
5518  * There are circumstances in which we can try to wake a task which has already
5519  * started to run but is not in state TASK_RUNNING. try_to_wake_up() returns
5520  * zero in this (rare) case, and we handle it by continuing to scan the queue.
5521  */
5522 static void __wake_up_common(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
5523                         int nr_exclusive, int sync, void *key)
5524 {
5525         wait_queue_t *curr, *next;
5526
5527         list_for_each_entry_safe(curr, next, &q->task_list, task_list) {
5528                 unsigned flags = curr->flags;
5529
5530                 if (curr->func(curr, mode, sync, key) &&
5531                                 (flags & WQ_FLAG_EXCLUSIVE) && !--nr_exclusive)
5532                         break;
5533         }
5534 }
5535
5536 /**
5537  * __wake_up - wake up threads blocked on a waitqueue.
5538  * @q: the waitqueue
5539  * @mode: which threads
5540  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
5541  * @key: is directly passed to the wakeup function
5542  *
5543  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
5544  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
5545  */
5546 void __wake_up(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
5547                         int nr_exclusive, void *key)
5548 {
5549         unsigned long flags;
5550
5551         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
5552         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, 0, key);
5553         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
5554 }
5555 EXPORT_SYMBOL(__wake_up);
5556
5557 /*
5558  * Same as __wake_up but called with the spinlock in wait_queue_head_t held.
5559  */
5560 void __wake_up_locked(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode)
5561 {
5562         __wake_up_common(q, mode, 1, 0, NULL);
5563 }
5564
5565 void __wake_up_locked_key(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, void *key)
5566 {
5567         __wake_up_common(q, mode, 1, 0, key);
5568 }
5569
5570 /**
5571  * __wake_up_sync_key - wake up threads blocked on a waitqueue.
5572  * @q: the waitqueue
5573  * @mode: which threads
5574  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
5575  * @key: opaque value to be passed to wakeup targets
5576  *
5577  * The sync wakeup differs that the waker knows that it will schedule
5578  * away soon, so while the target thread will be woken up, it will not
5579  * be migrated to another CPU - ie. the two threads are 'synchronized'
5580  * with each other. This can prevent needless bouncing between CPUs.
5581  *
5582  * On UP it can prevent extra preemption.
5583  *
5584  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
5585  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
5586  */
5587 void __wake_up_sync_key(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
5588                         int nr_exclusive, void *key)
5589 {
5590         unsigned long flags;
5591         int sync = 1;
5592
5593         if (unlikely(!q))
5594                 return;
5595
5596         if (unlikely(!nr_exclusive))
5597                 sync = 0;
5598
5599         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
5600         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, sync, key);
5601         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
5602 }
5603 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync_key);
5604
5605 /*
5606  * __wake_up_sync - see __wake_up_sync_key()
5607  */
5608 void __wake_up_sync(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, int nr_exclusive)
5609 {
5610         __wake_up_sync_key(q, mode, nr_exclusive, NULL);
5611 }
5612 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync);      /* For internal use only */
5613
5614 /**
5615  * complete: - signals a single thread waiting on this completion
5616  * @x:  holds the state of this particular completion
5617  *
5618  * This will wake up a single thread waiting on this completion. Threads will be
5619  * awakened in the same order in which they were queued.
5620  *
5621  * See also complete_all(), wait_for_completion() and related routines.
5622  *
5623  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
5624  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
5625  */
5626 void complete(struct completion *x)
5627 {
5628         unsigned long flags;
5629
5630         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
5631         x->done++;
5632         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 1, 0, NULL);
5633         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
5634 }
5635 EXPORT_SYMBOL(complete);
5636
5637 /**
5638  * complete_all: - signals all threads waiting on this completion
5639  * @x:  holds the state of this particular completion
5640  *
5641  * This will wake up all threads waiting on this particular completion event.
5642  *
5643  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
5644  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
5645  */
5646 void complete_all(struct completion *x)
5647 {
5648         unsigned long flags;
5649
5650         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
5651         x->done += UINT_MAX/2;
5652         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 0, 0, NULL);
5653         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
5654 }
5655 EXPORT_SYMBOL(complete_all);
5656
5657 static inline long __sched
5658 do_wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
5659 {
5660         if (!x->done) {
5661                 DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
5662
5663                 wait.flags |= WQ_FLAG_EXCLUSIVE;
5664                 __add_wait_queue_tail(&x->wait, &wait);
5665                 do {
5666                         if (signal_pending_state(state, current)) {
5667                                 timeout = -ERESTARTSYS;
5668                                 break;
5669                         }
5670                         __set_current_state(state);
5671                         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
5672                         timeout = schedule_timeout(timeout);
5673                         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
5674                 } while (!x->done && timeout);
5675                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
5676                 if (!x->done)
5677                         return timeout;
5678         }
5679         x->done--;
5680         return timeout ?: 1;
5681 }
5682
5683 static long __sched
5684 wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
5685 {
5686         might_sleep();
5687
5688         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
5689         timeout = do_wait_for_common(x, timeout, state);
5690         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
5691         return timeout;
5692 }
5693
5694 /**
5695  * wait_for_completion: - waits for completion of a task
5696  * @x:  holds the state of this particular completion
5697  *
5698  * This waits to be signaled for completion of a specific task. It is NOT
5699  * interruptible and there is no timeout.
5700  *
5701  * See also similar routines (i.e. wait_for_completion_timeout()) with timeout
5702  * and interrupt capability. Also see complete().
5703  */
5704 void __sched wait_for_completion(struct completion *x)
5705 {
5706         wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
5707 }
5708 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion);
5709
5710 /**
5711  * wait_for_completion_timeout: - waits for completion of a task (w/timeout)
5712  * @x:  holds the state of this particular completion
5713  * @timeout:  timeout value in jiffies
5714  *
5715  * This waits for either a completion of a specific task to be signaled or for a
5716  * specified timeout to expire. The timeout is in jiffies. It is not
5717  * interruptible.
5718  */
5719 unsigned long __sched
5720 wait_for_completion_timeout(struct completion *x, unsigned long timeout)
5721 {
5722         return wait_for_common(x, timeout, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
5723 }
5724 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_timeout);
5725
5726 /**
5727  * wait_for_completion_interruptible: - waits for completion of a task (w/intr)
5728  * @x:  holds the state of this particular completion
5729  *
5730  * This waits for completion of a specific task to be signaled. It is
5731  * interruptible.
5732  */
5733 int __sched wait_for_completion_interruptible(struct completion *x)
5734 {
5735         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_INTERRUPTIBLE);
5736         if (t == -ERESTARTSYS)
5737                 return t;
5738         return 0;
5739 }
5740 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible);
5741
5742 /**
5743  * wait_for_completion_interruptible_timeout: - waits for completion (w/(to,intr))
5744  * @x:  holds the state of this particular completion
5745  * @timeout:  timeout value in jiffies
5746  *
5747  * This waits for either a completion of a specific task to be signaled or for a
5748  * specified timeout to expire. It is interruptible. The timeout is in jiffies.
5749  */
5750 unsigned long __sched
5751 wait_for_completion_interruptible_timeout(struct completion *x,
5752                                           unsigned long timeout)
5753 {
5754         return wait_for_common(x, timeout, TASK_INTERRUPTIBLE);
5755 }
5756 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible_timeout);
5757
5758 /**
5759  * wait_for_completion_killable: - waits for completion of a task (killable)
5760  * @x:  holds the state of this particular completion
5761  *
5762  * This waits to be signaled for completion of a specific task. It can be
5763  * interrupted by a kill signal.
5764  */
5765 int __sched wait_for_completion_killable(struct completion *x)
5766 {
5767         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_KILLABLE);
5768         if (t == -ERESTARTSYS)
5769                 return t;
5770         return 0;
5771 }
5772 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_killable);
5773
5774 /**
5775  *      try_wait_for_completion - try to decrement a completion without blocking
5776  *      @x:     completion structure
5777  *
5778  *      Returns: 0 if a decrement cannot be done without blocking
5779  *               1 if a decrement succeeded.
5780  *
5781  *      If a completion is being used as a counting completion,
5782  *      attempt to decrement the counter without blocking. This
5783  *      enables us to avoid waiting if the resource the completion
5784  *      is protecting is not available.
5785  */
5786 bool try_wait_for_completion(struct completion *x)
5787 {
5788         int ret = 1;
5789
5790         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
5791         if (!x->done)
5792                 ret = 0;
5793         else
5794                 x->done--;
5795         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
5796         return ret;
5797 }
5798 EXPORT_SYMBOL(try_wait_for_completion);
5799
5800 /**
5801  *      completion_done - Test to see if a completion has any waiters
5802  *      @x:     completion structure
5803  *
5804  *      Returns: 0 if there are waiters (wait_for_completion() in progress)
5805  *               1 if there are no waiters.
5806  *
5807  */
5808 bool completion_done(struct completion *x)
5809 {
5810         int ret = 1;
5811
5812         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
5813         if (!x->done)
5814                 ret = 0;
5815         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
5816         return ret;
5817 }
5818 EXPORT_SYMBOL(completion_done);
5819
5820 static long __sched
5821 sleep_on_common(wait_queue_head_t *q, int state, long timeout)
5822 {
5823         unsigned long flags;
5824         wait_queue_t wait;
5825
5826         init_waitqueue_entry(&wait, current);
5827
5828         __set_current_state(state);
5829
5830         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
5831         __add_wait_queue(q, &wait);
5832         spin_unlock(&q->lock);
5833         timeout = schedule_timeout(timeout);
5834         spin_lock_irq(&q->lock);
5835         __remove_wait_queue(q, &wait);
5836         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
5837
5838         return timeout;
5839 }
5840
5841 void __sched interruptible_sleep_on(wait_queue_head_t *q)
5842 {
5843         sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
5844 }
5845 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on);
5846
5847 long __sched
5848 interruptible_sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
5849 {
5850         return sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, timeout);
5851 }
5852 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on_timeout);
5853
5854 void __sched sleep_on(wait_queue_head_t *q)
5855 {
5856         sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
5857 }
5858 EXPORT_SYMBOL(sleep_on);
5859
5860 long __sched sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
5861 {
5862         return sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, timeout);
5863 }
5864 EXPORT_SYMBOL(sleep_on_timeout);
5865
5866 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
5867
5868 /*
5869  * rt_mutex_setprio - set the current priority of a task
5870  * @p: task
5871  * @prio: prio value (kernel-internal form)
5872  *
5873  * This function changes the 'effective' priority of a task. It does
5874  * not touch ->normal_prio like __setscheduler().
5875  *
5876  * Used by the rt_mutex code to implement priority inheritance logic.
5877  */
5878 void rt_mutex_setprio(struct task_struct *p, int prio)
5879 {
5880         unsigned long flags;
5881         int oldprio, on_rq, running;
5882         struct rq *rq;
5883         const struct sched_class *prev_class = p->sched_class;
5884
5885         BUG_ON(prio < 0 || prio > MAX_PRIO);
5886
5887         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5888         update_rq_clock(rq);
5889
5890         oldprio = p->prio;
5891         on_rq = p->se.on_rq;
5892         running = task_current(rq, p);
5893         if (on_rq)
5894                 dequeue_task(rq, p, 0);
5895         if (running)
5896                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
5897
5898         if (rt_prio(prio))
5899                 p->sched_class = &rt_sched_class;
5900         else
5901                 p->sched_class = &fair_sched_class;
5902
5903         p->prio = prio;
5904
5905         if (running)
5906                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
5907         if (on_rq) {
5908                 enqueue_task(rq, p, 0);
5909
5910                 check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio, running);
5911         }
5912         task_rq_unlock(rq, &flags);
5913 }
5914
5915 #endif
5916
5917 void set_user_nice(struct task_struct *p, long nice)
5918 {
5919         int old_prio, delta, on_rq;
5920         unsigned long flags;
5921         struct rq *rq;
5922
5923         if (TASK_NICE(p) == nice || nice < -20 || nice > 19)
5924                 return;
5925         /*
5926          * We have to be careful, if called from sys_setpriority(),
5927          * the task might be in the middle of scheduling on another CPU.
5928          */
5929         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5930         update_rq_clock(rq);
5931         /*
5932          * The RT priorities are set via sched_setscheduler(), but we still
5933          * allow the 'normal' nice value to be set - but as expected
5934          * it wont have any effect on scheduling until the task is
5935          * SCHED_FIFO/SCHED_RR:
5936          */
5937         if (task_has_rt_policy(p)) {
5938                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
5939                 goto out_unlock;
5940         }
5941         on_rq = p->se.on_rq;
5942         if (on_rq)
5943                 dequeue_task(rq, p, 0);
5944
5945         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
5946         set_load_weight(p);
5947         old_prio = p->prio;
5948         p->prio = effective_prio(p);
5949         delta = p->prio - old_prio;
5950
5951         if (on_rq) {
5952                 enqueue_task(rq, p, 0);
5953                 /*
5954                  * If the task increased its priority or is running and
5955                  * lowered its priority, then reschedule its CPU:
5956                  */
5957                 if (delta < 0 || (delta > 0 && task_running(rq, p)))
5958                         resched_task(rq->curr);
5959         }
5960 out_unlock:
5961         task_rq_unlock(rq, &flags);
5962 }
5963 EXPORT_SYMBOL(set_user_nice);
5964
5965 /*
5966  * can_nice - check if a task can reduce its nice value
5967  * @p: task
5968  * @nice: nice value
5969  */
5970 int can_nice(const struct task_struct *p, const int nice)
5971 {
5972         /* convert nice value [19,-20] to rlimit style value [1,40] */
5973         int nice_rlim = 20 - nice;
5974
5975         return (nice_rlim <= p->signal->rlim[RLIMIT_NICE].rlim_cur ||
5976                 capable(CAP_SYS_NICE));
5977 }
5978
5979 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_NICE
5980
5981 /*
5982  * sys_nice - change the priority of the current process.
5983  * @increment: priority increment
5984  *
5985  * sys_setpriority is a more generic, but much slower function that
5986  * does similar things.
5987  */
5988 SYSCALL_DEFINE1(nice, int, increment)
5989 {
5990         long nice, retval;
5991
5992         /*
5993          * Setpriority might change our priority at the same moment.
5994          * We don't have to worry. Conceptually one call occurs first
5995          * and we have a single winner.
5996          */
5997         if (increment < -40)
5998                 increment = -40;
5999         if (increment > 40)
6000                 increment = 40;
6001
6002         nice = TASK_NICE(current) + increment;
6003         if (nice < -20)
6004                 nice = -20;
6005         if (nice > 19)
6006                 nice = 19;
6007
6008         if (increment < 0 && !can_nice(current, nice))
6009                 return -EPERM;
6010
6011         retval = security_task_setnice(current, nice);
6012         if (retval)
6013                 return retval;
6014
6015         set_user_nice(current, nice);
6016         return 0;
6017 }
6018
6019 #endif
6020
6021 /**
6022  * task_prio - return the priority value of a given task.
6023  * @p: the task in question.
6024  *
6025  * This is the priority value as seen by users in /proc.
6026  * RT tasks are offset by -200. Normal tasks are centered
6027  * around 0, value goes from -16 to +15.
6028  */
6029 int task_prio(const struct task_struct *p)
6030 {
6031         return p->prio - MAX_RT_PRIO;
6032 }
6033
6034 /**
6035  * task_nice - return the nice value of a given task.
6036  * @p: the task in question.
6037  */
6038 int task_nice(const struct task_struct *p)
6039 {
6040         return TASK_NICE(p);
6041 }
6042 EXPORT_SYMBOL(task_nice);
6043
6044 /**
6045  * idle_cpu - is a given cpu idle currently?
6046  * @cpu: the processor in question.
6047  */
6048 int idle_cpu(int cpu)
6049 {
6050         return cpu_curr(cpu) == cpu_rq(cpu)->idle;
6051 }
6052
6053 /**
6054  * idle_task - return the idle task for a given cpu.
6055  * @cpu: the processor in question.
6056  */
6057 struct task_struct *idle_task(int cpu)
6058 {
6059         return cpu_rq(cpu)->idle;
6060 }
6061
6062 /**
6063  * find_process_by_pid - find a process with a matching PID value.
6064  * @pid: the pid in question.
6065  */
6066 static struct task_struct *find_process_by_pid(pid_t pid)
6067 {
6068         return pid ? find_task_by_vpid(pid) : current;
6069 }
6070
6071 /* Actually do priority change: must hold rq lock. */
6072 static void
6073 __setscheduler(struct rq *rq, struct task_struct *p, int policy, int prio)
6074 {
6075         BUG_ON(p->se.on_rq);
6076
6077         p->policy = policy;
6078         switch (p->policy) {
6079         case SCHED_NORMAL:
6080         case SCHED_BATCH:
6081         case SCHED_IDLE:
6082                 p->sched_class = &fair_sched_class;
6083                 break;
6084         case SCHED_FIFO:
6085         case SCHED_RR:
6086                 p->sched_class = &rt_sched_class;
6087                 break;
6088         }
6089
6090         p->rt_priority = prio;
6091         p->normal_prio = normal_prio(p);
6092         /* we are holding p->pi_lock already */
6093         p->prio = rt_mutex_getprio(p);
6094         set_load_weight(p);
6095 }
6096
6097 /*
6098  * check the target process has a UID that matches the current process's
6099  */
6100 static bool check_same_owner(struct task_struct *p)
6101 {
6102         const struct cred *cred = current_cred(), *pcred;
6103         bool match;
6104
6105         rcu_read_lock();
6106         pcred = __task_cred(p);
6107         match = (cred->euid == pcred->euid ||
6108                  cred->euid == pcred->uid);
6109         rcu_read_unlock();
6110         return match;
6111 }
6112
6113 static int __sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
6114                                 struct sched_param *param, bool user)
6115 {
6116         int retval, oldprio, oldpolicy = -1, on_rq, running;
6117         unsigned long flags;
6118         const struct sched_class *prev_class = p->sched_class;
6119         struct rq *rq;
6120         int reset_on_fork;
6121
6122         /* may grab non-irq protected spin_locks */
6123         BUG_ON(in_interrupt());
6124 recheck:
6125         /* double check policy once rq lock held */
6126         if (policy < 0) {
6127                 reset_on_fork = p->sched_reset_on_fork;
6128                 policy = oldpolicy = p->policy;
6129         } else {
6130                 reset_on_fork = !!(policy & SCHED_RESET_ON_FORK);
6131                 policy &= ~SCHED_RESET_ON_FORK;
6132
6133                 if (policy != SCHED_FIFO && policy != SCHED_RR &&
6134                                 policy != SCHED_NORMAL && policy != SCHED_BATCH &&
6135                                 policy != SCHED_IDLE)
6136                         return -EINVAL;
6137         }
6138
6139         /*
6140          * Valid priorities for SCHED_FIFO and SCHED_RR are
6141          * 1..MAX_USER_RT_PRIO-1, valid priority for SCHED_NORMAL,
6142          * SCHED_BATCH and SCHED_IDLE is 0.
6143          */
6144         if (param->sched_priority < 0 ||
6145             (p->mm && param->sched_priority > MAX_USER_RT_PRIO-1) ||
6146             (!p->mm && param->sched_priority > MAX_RT_PRIO-1))
6147                 return -EINVAL;
6148         if (rt_policy(policy) != (param->sched_priority != 0))
6149                 return -EINVAL;
6150
6151         /*
6152          * Allow unprivileged RT tasks to decrease priority:
6153          */
6154         if (user && !capable(CAP_SYS_NICE)) {
6155                 if (rt_policy(policy)) {
6156                         unsigned long rlim_rtprio;
6157
6158                         if (!lock_task_sighand(p, &flags))
6159                                 return -ESRCH;
6160                         rlim_rtprio = p->signal->rlim[RLIMIT_RTPRIO].rlim_cur;
6161                         unlock_task_sighand(p, &flags);
6162
6163                         /* can't set/change the rt policy */
6164                         if (policy != p->policy && !rlim_rtprio)
6165                                 return -EPERM;
6166
6167                         /* can't increase priority */
6168                         if (param->sched_priority > p->rt_priority &&
6169                             param->sched_priority > rlim_rtprio)
6170                                 return -EPERM;
6171                 }
6172                 /*
6173                  * Like positive nice levels, dont allow tasks to
6174                  * move out of SCHED_IDLE either:
6175                  */
6176                 if (p->policy == SCHED_IDLE && policy != SCHED_IDLE)
6177                         return -EPERM;
6178
6179                 /* can't change other user's priorities */
6180                 if (!check_same_owner(p))
6181                         return -EPERM;
6182
6183                 /* Normal users shall not reset the sched_reset_on_fork flag */
6184                 if (p->sched_reset_on_fork && !reset_on_fork)
6185                         return -EPERM;
6186         }
6187
6188         if (user) {
6189 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6190                 /*
6191                  * Do not allow realtime tasks into groups that have no runtime
6192                  * assigned.
6193                  */
6194                 if (rt_bandwidth_enabled() && rt_policy(policy) &&
6195                                 task_group(p)->rt_bandwidth.rt_runtime == 0)
6196                         return -EPERM;
6197 #endif
6198
6199                 retval = security_task_setscheduler(p, policy, param);
6200                 if (retval)
6201                         return retval;
6202         }
6203
6204         /*
6205          * make sure no PI-waiters arrive (or leave) while we are
6206          * changing the priority of the task:
6207          */
6208         spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
6209         /*
6210          * To be able to change p->policy safely, the apropriate
6211          * runqueue lock must be held.
6212          */
6213         rq = __task_rq_lock(p);
6214         /* recheck policy now with rq lock held */
6215         if (unlikely(oldpolicy != -1 && oldpolicy != p->policy)) {
6216                 policy = oldpolicy = -1;
6217                 __task_rq_unlock(rq);
6218                 spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
6219                 goto recheck;
6220         }
6221         update_rq_clock(rq);
6222         on_rq = p->se.on_rq;
6223         running = task_current(rq, p);
6224         if (on_rq)
6225                 deactivate_task(rq, p, 0);
6226         if (running)
6227                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
6228
6229         p->sched_reset_on_fork = reset_on_fork;
6230
6231         oldprio = p->prio;
6232         __setscheduler(rq, p, policy, param->sched_priority);
6233
6234         if (running)
6235                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
6236         if (on_rq) {
6237                 activate_task(rq, p, 0);
6238
6239                 check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio, running);
6240         }
6241         __task_rq_unlock(rq);
6242         spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
6243
6244         rt_mutex_adjust_pi(p);
6245
6246         return 0;
6247 }
6248
6249 /**
6250  * sched_setscheduler - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread.
6251  * @p: the task in question.
6252  * @policy: new policy.
6253  * @param: structure containing the new RT priority.
6254  *
6255  * NOTE that the task may be already dead.
6256  */
6257 int sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
6258                        struct sched_param *param)
6259 {
6260         return __sched_setscheduler(p, policy, param, true);
6261 }
6262 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler);
6263
6264 /**
6265  * sched_setscheduler_nocheck - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread from kernelspace.
6266  * @p: the task in question.
6267  * @policy: new policy.
6268  * @param: structure containing the new RT priority.
6269  *
6270  * Just like sched_setscheduler, only don't bother checking if the
6271  * current context has permission.  For example, this is needed in
6272  * stop_machine(): we create temporary high priority worker threads,
6273  * but our caller might not have that capability.
6274  */
6275 int sched_setscheduler_nocheck(struct task_struct *p, int policy,
6276                                struct sched_param *param)
6277 {
6278         return __sched_setscheduler(p, policy, param, false);
6279 }
6280
6281 static int
6282 do_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
6283 {
6284         struct sched_param lparam;
6285         struct task_struct *p;
6286         int retval;
6287
6288         if (!param || pid < 0)
6289                 return -EINVAL;
6290         if (copy_from_user(&lparam, param, sizeof(struct sched_param)))
6291                 return -EFAULT;
6292
6293         rcu_read_lock();
6294         retval = -ESRCH;
6295         p = find_process_by_pid(pid);
6296         if (p != NULL)
6297                 retval = sched_setscheduler(p, policy, &lparam);
6298         rcu_read_unlock();
6299
6300         return retval;
6301 }
6302
6303 /**
6304  * sys_sched_setscheduler - set/change the scheduler policy and RT priority
6305  * @pid: the pid in question.
6306  * @policy: new policy.
6307  * @param: structure containing the new RT priority.
6308  */
6309 SYSCALL_DEFINE3(sched_setscheduler, pid_t, pid, int, policy,
6310                 struct sched_param __user *, param)
6311 {
6312         /* negative values for policy are not valid */
6313         if (policy < 0)
6314                 return -EINVAL;
6315
6316         return do_sched_setscheduler(pid, policy, param);
6317 }
6318
6319 /**
6320  * sys_sched_setparam - set/change the RT priority of a thread
6321  * @pid: the pid in question.
6322  * @param: structure containing the new RT priority.
6323  */
6324 SYSCALL_DEFINE2(sched_setparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
6325 {
6326         return do_sched_setscheduler(pid, -1, param);
6327 }
6328
6329 /**
6330  * sys_sched_getscheduler - get the policy (scheduling class) of a thread
6331  * @pid: the pid in question.
6332  */
6333 SYSCALL_DEFINE1(sched_getscheduler, pid_t, pid)
6334 {
6335         struct task_struct *p;
6336         int retval;
6337
6338         if (pid < 0)
6339                 return -EINVAL;
6340
6341         retval = -ESRCH;
6342         read_lock(&tasklist_lock);
6343         p = find_process_by_pid(pid);
6344         if (p) {
6345                 retval = security_task_getscheduler(p);
6346                 if (!retval)
6347                         retval = p->policy
6348                                 | (p->sched_reset_on_fork ? SCHED_RESET_ON_FORK : 0);
6349         }
6350         read_unlock(&tasklist_lock);
6351         return retval;
6352 }
6353
6354 /**
6355  * sys_sched_getparam - get the RT priority of a thread
6356  * @pid: the pid in question.
6357  * @param: structure containing the RT priority.
6358  */
6359 SYSCALL_DEFINE2(sched_getparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
6360 {
6361         struct sched_param lp;
6362         struct task_struct *p;
6363         int retval;
6364
6365         if (!param || pid < 0)
6366                 return -EINVAL;
6367
6368         read_lock(&tasklist_lock);
6369         p = find_process_by_pid(pid);
6370         retval = -ESRCH;
6371         if (!p)
6372                 goto out_unlock;
6373
6374         retval = security_task_getscheduler(p);
6375         if (retval)
6376                 goto out_unlock;
6377
6378         lp.sched_priority = p->rt_priority;
6379         read_unlock(&tasklist_lock);
6380
6381         /*
6382          * This one might sleep, we cannot do it with a spinlock held ...
6383          */
6384         retval = copy_to_user(param, &lp, sizeof(*param)) ? -EFAULT : 0;
6385
6386         return retval;
6387
6388 out_unlock:
6389         read_unlock(&tasklist_lock);
6390         return retval;
6391 }
6392
6393 long sched_setaffinity(pid_t pid, const struct cpumask *in_mask)
6394 {
6395         cpumask_var_t cpus_allowed, new_mask;
6396         struct task_struct *p;
6397         int retval;
6398
6399         get_online_cpus();
6400         read_lock(&tasklist_lock);
6401
6402         p = find_process_by_pid(pid);
6403         if (!p) {
6404                 read_unlock(&tasklist_lock);
6405                 put_online_cpus();
6406                 return -ESRCH;
6407         }
6408
6409         /*
6410          * It is not safe to call set_cpus_allowed with the
6411          * tasklist_lock held. We will bump the task_struct's
6412          * usage count and then drop tasklist_lock.
6413          */
6414         get_task_struct(p);
6415         read_unlock(&tasklist_lock);
6416
6417         if (!alloc_cpumask_var(&cpus_allowed, GFP_KERNEL)) {
6418                 retval = -ENOMEM;
6419                 goto out_put_task;
6420         }
6421         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL)) {
6422                 retval = -ENOMEM;
6423                 goto out_free_cpus_allowed;
6424         }
6425         retval = -EPERM;
6426         if (!check_same_owner(p) && !capable(CAP_SYS_NICE))
6427                 goto out_unlock;
6428
6429         retval = security_task_setscheduler(p, 0, NULL);
6430         if (retval)
6431                 goto out_unlock;
6432
6433         cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
6434         cpumask_and(new_mask, in_mask, cpus_allowed);
6435  again:
6436         retval = set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask);
6437
6438         if (!retval) {
6439                 cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
6440                 if (!cpumask_subset(new_mask, cpus_allowed)) {
6441                         /*
6442                          * We must have raced with a concurrent cpuset
6443                          * update. Just reset the cpus_allowed to the
6444                          * cpuset's cpus_allowed
6445                          */
6446                         cpumask_copy(new_mask, cpus_allowed);
6447                         goto again;
6448                 }
6449         }
6450 out_unlock:
6451         free_cpumask_var(new_mask);
6452 out_free_cpus_allowed:
6453         free_cpumask_var(cpus_allowed);
6454 out_put_task:
6455         put_task_struct(p);
6456         put_online_cpus();
6457         return retval;
6458 }
6459
6460 static int get_user_cpu_mask(unsigned long __user *user_mask_ptr, unsigned len,
6461                              struct cpumask *new_mask)
6462 {
6463         if (len < cpumask_size())
6464                 cpumask_clear(new_mask);
6465         else if (len > cpumask_size())
6466                 len = cpumask_size();
6467
6468         return copy_from_user(new_mask, user_mask_ptr, len) ? -EFAULT : 0;
6469 }
6470
6471 /**
6472  * sys_sched_setaffinity - set the cpu affinity of a process
6473  * @pid: pid of the process
6474  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
6475  * @user_mask_ptr: user-space pointer to the new cpu mask
6476  */
6477 SYSCALL_DEFINE3(sched_setaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
6478                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
6479 {
6480         cpumask_var_t new_mask;
6481         int retval;
6482
6483         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL))
6484                 return -ENOMEM;
6485
6486         retval = get_user_cpu_mask(user_mask_ptr, len, new_mask);
6487         if (retval == 0)
6488                 retval = sched_setaffinity(pid, new_mask);
6489         free_cpumask_var(new_mask);
6490         return retval;
6491 }
6492
6493 long sched_getaffinity(pid_t pid, struct cpumask *mask)
6494 {
6495         struct task_struct *p;
6496         int retval;
6497
6498         get_online_cpus();
6499         read_lock(&tasklist_lock);
6500
6501         retval = -ESRCH;
6502         p = find_process_by_pid(pid);
6503         if (!p)
6504                 goto out_unlock;
6505
6506         retval = security_task_getscheduler(p);
6507         if (retval)
6508                 goto out_unlock;
6509
6510         cpumask_and(mask, &p->cpus_allowed, cpu_online_mask);
6511
6512 out_unlock:
6513         read_unlock(&tasklist_lock);
6514         put_online_cpus();
6515
6516         return retval;
6517 }
6518
6519 /**
6520  * sys_sched_getaffinity - get the cpu affinity of a process
6521  * @pid: pid of the process
6522  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
6523  * @user_mask_ptr: user-space pointer to hold the current cpu mask
6524  */
6525 SYSCALL_DEFINE3(sched_getaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
6526                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
6527 {
6528         int ret;
6529         cpumask_var_t mask;
6530
6531         if (len < cpumask_size())
6532                 return -EINVAL;
6533
6534         if (!alloc_cpumask_var(&mask, GFP_KERNEL))
6535                 return -ENOMEM;
6536
6537         ret = sched_getaffinity(pid, mask);
6538         if (ret == 0) {
6539                 if (copy_to_user(user_mask_ptr, mask, cpumask_size()))
6540                         ret = -EFAULT;
6541                 else
6542                         ret = cpumask_size();
6543         }
6544         free_cpumask_var(mask);
6545
6546         return ret;
6547 }
6548
6549 /**
6550  * sys_sched_yield - yield the current processor to other threads.
6551  *
6552  * This function yields the current CPU to other tasks. If there are no
6553  * other threads running on this CPU then this function will return.
6554  */
6555 SYSCALL_DEFINE0(sched_yield)
6556 {
6557         struct rq *rq = this_rq_lock();
6558
6559         schedstat_inc(rq, yld_count);
6560         current->sched_class->yield_task(rq);
6561
6562         /*
6563          * Since we are going to call schedule() anyway, there's
6564          * no need to preempt or enable interrupts:
6565          */
6566         __release(rq->lock);
6567         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
6568         _raw_spin_unlock(&rq->lock);
6569         preempt_enable_no_resched();
6570
6571         schedule();
6572
6573         return 0;
6574 }
6575
6576 static void __cond_resched(void)
6577 {
6578 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK_SLEEP
6579         __might_sleep(__FILE__, __LINE__);
6580 #endif
6581         /*
6582          * The BKS might be reacquired before we have dropped
6583          * PREEMPT_ACTIVE, which could trigger a second
6584          * cond_resched() call.
6585          */
6586         do {
6587                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
6588                 schedule();
6589                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
6590         } while (need_resched());
6591 }
6592
6593 int __sched _cond_resched(void)
6594 {
6595         if (need_resched() && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE) &&
6596                                         system_state == SYSTEM_RUNNING) {
6597                 __cond_resched();
6598                 return 1;
6599         }
6600         return 0;
6601 }
6602 EXPORT_SYMBOL(_cond_resched);
6603
6604 /*
6605  * cond_resched_lock() - if a reschedule is pending, drop the given lock,
6606  * call schedule, and on return reacquire the lock.
6607  *
6608  * This works OK both with and without CONFIG_PREEMPT. We do strange low-level
6609  * operations here to prevent schedule() from being called twice (once via
6610  * spin_unlock(), once by hand).
6611  */
6612 int cond_resched_lock(spinlock_t *lock)
6613 {
6614         int resched = need_resched() && system_state == SYSTEM_RUNNING;
6615         int ret = 0;
6616
6617         if (spin_needbreak(lock) || resched) {
6618                 spin_unlock(lock);
6619                 if (resched && need_resched())
6620                         __cond_resched();
6621                 else
6622                         cpu_relax();
6623                 ret = 1;
6624                 spin_lock(lock);
6625         }
6626         return ret;
6627 }
6628 EXPORT_SYMBOL(cond_resched_lock);
6629
6630 int __sched cond_resched_softirq(void)
6631 {
6632         BUG_ON(!in_softirq());
6633
6634         if (need_resched() && system_state == SYSTEM_RUNNING) {
6635                 local_bh_enable();
6636                 __cond_resched();
6637                 local_bh_disable();
6638                 return 1;
6639         }
6640         return 0;
6641 }
6642 EXPORT_SYMBOL(cond_resched_softirq);
6643
6644 /**
6645  * yield - yield the current processor to other threads.
6646  *
6647  * This is a shortcut for kernel-space yielding - it marks the
6648  * thread runnable and calls sys_sched_yield().
6649  */
6650 void __sched yield(void)
6651 {
6652         set_current_state(TASK_RUNNING);
6653         sys_sched_yield();
6654 }
6655 EXPORT_SYMBOL(yield);
6656
6657 /*
6658  * This task is about to go to sleep on IO. Increment rq->nr_iowait so
6659  * that process accounting knows that this is a task in IO wait state.
6660  *
6661  * But don't do that if it is a deliberate, throttling IO wait (this task
6662  * has set its backing_dev_info: the queue against which it should throttle)
6663  */
6664 void __sched io_schedule(void)
6665 {
6666         struct rq *rq = &__raw_get_cpu_var(runqueues);
6667
6668         delayacct_blkio_start();
6669         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
6670         schedule();
6671         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
6672         delayacct_blkio_end();
6673 }
6674 EXPORT_SYMBOL(io_schedule);
6675
6676 long __sched io_schedule_timeout(long timeout)
6677 {
6678         struct rq *rq = &__raw_get_cpu_var(runqueues);
6679         long ret;
6680
6681         delayacct_blkio_start();
6682         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
6683         ret = schedule_timeout(timeout);
6684         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
6685         delayacct_blkio_end();
6686         return ret;
6687 }
6688
6689 /**
6690  * sys_sched_get_priority_max - return maximum RT priority.
6691  * @policy: scheduling class.
6692  *
6693  * this syscall returns the maximum rt_priority that can be used
6694  * by a given scheduling class.
6695  */
6696 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_max, int, policy)
6697 {
6698         int ret = -EINVAL;
6699
6700         switch (policy) {
6701         case SCHED_FIFO:
6702         case SCHED_RR:
6703                 ret = MAX_USER_RT_PRIO-1;
6704                 break;
6705         case SCHED_NORMAL:
6706         case SCHED_BATCH:
6707         case SCHED_IDLE:
6708                 ret = 0;
6709                 break;
6710         }
6711         return ret;
6712 }
6713
6714 /**
6715  * sys_sched_get_priority_min - return minimum RT priority.
6716  * @policy: scheduling class.
6717  *
6718  * this syscall returns the minimum rt_priority that can be used
6719  * by a given scheduling class.
6720  */
6721 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_min, int, policy)
6722 {
6723         int ret = -EINVAL;
6724
6725         switch (policy) {
6726         case SCHED_FIFO:
6727         case SCHED_RR:
6728                 ret = 1;
6729                 break;
6730         case SCHED_NORMAL:
6731         case SCHED_BATCH:
6732         case SCHED_IDLE:
6733                 ret = 0;
6734         }
6735         return ret;
6736 }
6737
6738 /**
6739  * sys_sched_rr_get_interval - return the default timeslice of a process.
6740  * @pid: pid of the process.
6741  * @interval: userspace pointer to the timeslice value.
6742  *
6743  * this syscall writes the default timeslice value of a given process
6744  * into the user-space timespec buffer. A value of '0' means infinity.
6745  */
6746 SYSCALL_DEFINE2(sched_rr_get_interval, pid_t, pid,
6747                 struct timespec __user *, interval)
6748 {
6749         struct task_struct *p;
6750         unsigned int time_slice;
6751         int retval;
6752         struct timespec t;
6753
6754         if (pid < 0)
6755                 return -EINVAL;
6756
6757         retval = -ESRCH;
6758         read_lock(&tasklist_lock);
6759         p = find_process_by_pid(pid);
6760         if (!p)
6761                 goto out_unlock;
6762
6763         retval = security_task_getscheduler(p);
6764         if (retval)
6765                 goto out_unlock;
6766
6767         /*
6768          * Time slice is 0 for SCHED_FIFO tasks and for SCHED_OTHER
6769          * tasks that are on an otherwise idle runqueue:
6770          */
6771         time_slice = 0;
6772         if (p->policy == SCHED_RR) {
6773                 time_slice = DEF_TIMESLICE;
6774         } else if (p->policy != SCHED_FIFO) {
6775                 struct sched_entity *se = &p->se;
6776                 unsigned long flags;
6777                 struct rq *rq;
6778
6779                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
6780                 if (rq->cfs.load.weight)
6781                         time_slice = NS_TO_JIFFIES(sched_slice(&rq->cfs, se));
6782                 task_rq_unlock(rq, &flags);
6783         }
6784         read_unlock(&tasklist_lock);
6785         jiffies_to_timespec(time_slice, &t);
6786         retval = copy_to_user(interval, &t, sizeof(t)) ? -EFAULT : 0;
6787         return retval;
6788
6789 out_unlock:
6790         read_unlock(&tasklist_lock);
6791         return retval;
6792 }
6793
6794 static const char stat_nam[] = TASK_STATE_TO_CHAR_STR;
6795
6796 void sched_show_task(struct task_struct *p)
6797 {
6798         unsigned long free = 0;
6799         unsigned state;
6800
6801         state = p->state ? __ffs(p->state) + 1 : 0;
6802         printk(KERN_INFO "%-13.13s %c", p->comm,
6803                 state < sizeof(stat_nam) - 1 ? stat_nam[state] : '?');
6804 #if BITS_PER_LONG == 32
6805         if (state == TASK_RUNNING)
6806                 printk(KERN_CONT " running  ");
6807         else
6808                 printk(KERN_CONT " %08lx ", thread_saved_pc(p));
6809 #else
6810         if (state == TASK_RUNNING)
6811                 printk(KERN_CONT "  running task    ");
6812         else
6813                 printk(KERN_CONT " %016lx ", thread_saved_pc(p));
6814 #endif
6815 #ifdef CONFIG_DEBUG_STACK_USAGE
6816         free = stack_not_used(p);
6817 #endif
6818         printk(KERN_CONT "%5lu %5d %6d 0x%08lx\n", free,
6819                 task_pid_nr(p), task_pid_nr(p->real_parent),
6820                 (unsigned long)task_thread_info(p)->flags);
6821
6822         show_stack(p, NULL);
6823 }
6824
6825 void show_state_filter(unsigned long state_filter)
6826 {
6827         struct task_struct *g, *p;
6828
6829 #if BITS_PER_LONG == 32
6830         printk(KERN_INFO
6831                 "  task                PC stack   pid father\n");
6832 #else
6833         printk(KERN_INFO
6834                 "  task                        PC stack   pid father\n");
6835 #endif
6836         read_lock(&tasklist_lock);
6837         do_each_thread(g, p) {
6838                 /*
6839                  * reset the NMI-timeout, listing all files on a slow
6840                  * console might take alot of time:
6841                  */
6842                 touch_nmi_watchdog();
6843                 if (!state_filter || (p->state & state_filter))
6844                         sched_show_task(p);
6845         } while_each_thread(g, p);
6846
6847         touch_all_softlockup_watchdogs();
6848
6849 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
6850         sysrq_sched_debug_show();
6851 #endif
6852         read_unlock(&tasklist_lock);
6853         /*
6854          * Only show locks if all tasks are dumped:
6855          */
6856         if (state_filter == -1)
6857                 debug_show_all_locks();
6858 }
6859
6860 void __cpuinit init_idle_bootup_task(struct task_struct *idle)
6861 {
6862         idle->sched_class = &idle_sched_class;
6863 }
6864
6865 /**
6866  * init_idle - set up an idle thread for a given CPU
6867  * @idle: task in question
6868  * @cpu: cpu the idle task belongs to
6869  *
6870  * NOTE: this function does not set the idle thread's NEED_RESCHED
6871  * flag, to make booting more robust.
6872  */
6873 void __cpuinit init_idle(struct task_struct *idle, int cpu)
6874 {
6875         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
6876         unsigned long flags;
6877
6878         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6879
6880         __sched_fork(idle);
6881         idle->se.exec_start = sched_clock();
6882
6883         idle->prio = idle->normal_prio = MAX_PRIO;
6884         cpumask_copy(&idle->cpus_allowed, cpumask_of(cpu));
6885         __set_task_cpu(idle, cpu);
6886
6887         rq->curr = rq->idle = idle;
6888 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(__ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW)
6889         idle->oncpu = 1;
6890 #endif
6891         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6892
6893         /* Set the preempt count _outside_ the spinlocks! */
6894 #if defined(CONFIG_PREEMPT)
6895         task_thread_info(idle)->preempt_count = (idle->lock_depth >= 0);
6896 #else
6897         task_thread_info(idle)->preempt_count = 0;
6898 #endif
6899         /*
6900          * The idle tasks have their own, simple scheduling class:
6901          */
6902         idle->sched_class = &idle_sched_class;
6903         ftrace_graph_init_task(idle);
6904 }
6905
6906 /*
6907  * In a system that switches off the HZ timer nohz_cpu_mask
6908  * indicates which cpus entered this state. This is used
6909  * in the rcu update to wait only for active cpus. For system
6910  * which do not switch off the HZ timer nohz_cpu_mask should
6911  * always be CPU_BITS_NONE.
6912  */
6913 cpumask_var_t nohz_cpu_mask;
6914
6915 /*
6916  * Increase the granularity value when there are more CPUs,
6917  * because with more CPUs the 'effective latency' as visible
6918  * to users decreases. But the relationship is not linear,
6919  * so pick a second-best guess by going with the log2 of the
6920  * number of CPUs.
6921  *
6922  * This idea comes from the SD scheduler of Con Kolivas:
6923  */
6924 static inline void sched_init_granularity(void)
6925 {
6926         unsigned int factor = 1 + ilog2(num_online_cpus());
6927         const unsigned long limit = 200000000;
6928
6929         sysctl_sched_min_granularity *= factor;
6930         if (sysctl_sched_min_granularity > limit)
6931                 sysctl_sched_min_granularity = limit;
6932
6933         sysctl_sched_latency *= factor;
6934         if (sysctl_sched_latency > limit)
6935                 sysctl_sched_latency = limit;
6936
6937         sysctl_sched_wakeup_granularity *= factor;
6938
6939         sysctl_sched_shares_ratelimit *= factor;
6940 }
6941
6942 #ifdef CONFIG_SMP
6943 /*
6944  * This is how migration works:
6945  *
6946  * 1) we queue a struct migration_req structure in the source CPU's
6947  *    runqueue and wake up that CPU's migration thread.
6948  * 2) we down() the locked semaphore => thread blocks.
6949  * 3) migration thread wakes up (implicitly it forces the migrated
6950  *    thread off the CPU)
6951  * 4) it gets the migration request and checks whether the migrated
6952  *    task is still in the wrong runqueue.
6953  * 5) if it's in the wrong runqueue then the migration thread removes
6954  *    it and puts it into the right queue.
6955  * 6) migration thread up()s the semaphore.
6956  * 7) we wake up and the migration is done.
6957  */
6958
6959 /*
6960  * Change a given task's CPU affinity. Migrate the thread to a
6961  * proper CPU and schedule it away if the CPU it's executing on
6962  * is removed from the allowed bitmask.
6963  *
6964  * NOTE: the caller must have a valid reference to the task, the
6965  * task must not exit() & deallocate itself prematurely. The
6966  * call is not atomic; no spinlocks may be held.
6967  */
6968 int set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
6969 {
6970         struct migration_req req;
6971         unsigned long flags;
6972         struct rq *rq;
6973         int ret = 0;
6974
6975         rq = task_rq_lock(p, &flags);
6976         if (!cpumask_intersects(new_mask, cpu_online_mask)) {
6977                 ret = -EINVAL;
6978                 goto out;
6979         }
6980
6981         if (unlikely((p->flags & PF_THREAD_BOUND) && p != current &&
6982                      !cpumask_equal(&p->cpus_allowed, new_mask))) {
6983                 ret = -EINVAL;
6984                 goto out;
6985         }
6986
6987         if (p->sched_class->set_cpus_allowed)
6988                 p->sched_class->set_cpus_allowed(p, new_mask);
6989         else {
6990                 cpumask_copy(&p->cpus_allowed, new_mask);
6991                 p->rt.nr_cpus_allowed = cpumask_weight(new_mask);
6992         }
6993
6994         /* Can the task run on the task's current CPU? If so, we're done */
6995         if (cpumask_test_cpu(task_cpu(p), new_mask))
6996                 goto out;
6997
6998         if (migrate_task(p, cpumask_any_and(cpu_online_mask, new_mask), &req)) {
6999                 /* Need help from migration thread: drop lock and wait. */
7000                 task_rq_unlock(rq, &flags);
7001                 wake_up_process(rq->migration_thread);
7002                 wait_for_completion(&req.done);
7003                 tlb_migrate_finish(p->mm);
7004                 return 0;
7005         }
7006 out:
7007         task_rq_unlock(rq, &flags);
7008
7009         return ret;
7010 }
7011 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_cpus_allowed_ptr);
7012
7013 /*
7014  * Move (not current) task off this cpu, onto dest cpu. We're doing
7015  * this because either it can't run here any more (set_cpus_allowed()
7016  * away from this CPU, or CPU going down), or because we're
7017  * attempting to rebalance this task on exec (sched_exec).
7018  *
7019  * So we race with normal scheduler movements, but that's OK, as long
7020  * as the task is no longer on this CPU.
7021  *
7022  * Returns non-zero if task was successfully migrated.
7023  */
7024 static int __migrate_task(struct task_struct *p, int src_cpu, int dest_cpu)
7025 {
7026         struct rq *rq_dest, *rq_src;
7027         int ret = 0, on_rq;
7028
7029         if (unlikely(!cpu_active(dest_cpu)))
7030                 return ret;
7031
7032         rq_src = cpu_rq(src_cpu);
7033         rq_dest = cpu_rq(dest_cpu);
7034
7035         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
7036         /* Already moved. */
7037         if (task_cpu(p) != src_cpu)
7038                 goto done;
7039         /* Affinity changed (again). */
7040         if (!cpumask_test_cpu(dest_cpu, &p->cpus_allowed))
7041                 goto fail;
7042
7043         on_rq = p->se.on_rq;
7044         if (on_rq)
7045                 deactivate_task(rq_src, p, 0);
7046
7047         set_task_cpu(p, dest_cpu);
7048         if (on_rq) {
7049                 activate_task(rq_dest, p, 0);
7050                 check_preempt_curr(rq_dest, p, 0);
7051         }
7052 done:
7053         ret = 1;
7054 fail:
7055         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
7056         return ret;
7057 }
7058
7059 /*
7060  * migration_thread - this is a highprio system thread that performs
7061  * thread migration by bumping thread off CPU then 'pushing' onto
7062  * another runqueue.
7063  */
7064 static int migration_thread(void *data)
7065 {
7066         int cpu = (long)data;
7067         struct rq *rq;
7068
7069         rq = cpu_rq(cpu);
7070         BUG_ON(rq->migration_thread != current);
7071
7072         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
7073         while (!kthread_should_stop()) {
7074                 struct migration_req *req;
7075                 struct list_head *head;
7076
7077                 spin_lock_irq(&rq->lock);
7078
7079                 if (cpu_is_offline(cpu)) {
7080                         spin_unlock_irq(&rq->lock);
7081                         goto wait_to_die;
7082                 }
7083
7084                 if (rq->active_balance) {
7085                         active_load_balance(rq, cpu);
7086                         rq->active_balance = 0;
7087                 }
7088
7089                 head = &rq->migration_queue;
7090
7091                 if (list_empty(head)) {
7092                         spin_unlock_irq(&rq->lock);
7093                         schedule();
7094                         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
7095                         continue;
7096                 }
7097                 req = list_entry(head->next, struct migration_req, list);
7098                 list_del_init(head->next);
7099
7100                 spin_unlock(&rq->lock);
7101                 __migrate_task(req->task, cpu, req->dest_cpu);
7102                 local_irq_enable();
7103
7104                 complete(&req->done);
7105         }
7106         __set_current_state(TASK_RUNNING);
7107         return 0;
7108
7109 wait_to_die:
7110         /* Wait for kthread_stop */
7111         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
7112         while (!kthread_should_stop()) {
7113                 schedule();
7114                 set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
7115         }
7116         __set_current_state(TASK_RUNNING);
7117         return 0;
7118 }
7119
7120 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
7121
7122 static int __migrate_task_irq(struct task_struct *p, int src_cpu, int dest_cpu)
7123 {
7124         int ret;
7125
7126         local_irq_disable();
7127         ret = __migrate_task(p, src_cpu, dest_cpu);
7128         local_irq_enable();
7129         return ret;
7130 }
7131
7132 /*
7133  * Figure out where task on dead CPU should go, use force if necessary.
7134  */
7135 static void move_task_off_dead_cpu(int dead_cpu, struct task_struct *p)
7136 {
7137         int dest_cpu;
7138         const struct cpumask *nodemask = cpumask_of_node(cpu_to_node(dead_cpu));
7139
7140 again:
7141         /* Look for allowed, online CPU in same node. */
7142         for_each_cpu_and(dest_cpu, nodemask, cpu_online_mask)
7143                 if (cpumask_test_cpu(dest_cpu, &p->cpus_allowed))
7144                         goto move;
7145
7146         /* Any allowed, online CPU? */
7147         dest_cpu = cpumask_any_and(&p->cpus_allowed, cpu_online_mask);
7148         if (dest_cpu < nr_cpu_ids)
7149                 goto move;
7150
7151         /* No more Mr. Nice Guy. */
7152         if (dest_cpu >= nr_cpu_ids) {
7153                 cpuset_cpus_allowed_locked(p, &p->cpus_allowed);
7154                 dest_cpu = cpumask_any_and(cpu_online_mask, &p->cpus_allowed);
7155
7156                 /*
7157                  * Don't tell them about moving exiting tasks or
7158                  * kernel threads (both mm NULL), since they never
7159                  * leave kernel.
7160                  */
7161                 if (p->mm && printk_ratelimit()) {
7162                         printk(KERN_INFO "process %d (%s) no "
7163                                "longer affine to cpu%d\n",
7164                                task_pid_nr(p), p->comm, dead_cpu);
7165                 }
7166         }
7167
7168 move:
7169         /* It can have affinity changed while we were choosing. */
7170         if (unlikely(!__migrate_task_irq(p, dead_cpu, dest_cpu)))
7171                 goto again;
7172 }
7173
7174 /*
7175  * While a dead CPU has no uninterruptible tasks queued at this point,
7176  * it might still have a nonzero ->nr_uninterruptible counter, because
7177  * for performance reasons the counter is not stricly tracking tasks to
7178  * their home CPUs. So we just add the counter to another CPU's counter,
7179  * to keep the global sum constant after CPU-down:
7180  */
7181 static void migrate_nr_uninterruptible(struct rq *rq_src)
7182 {
7183         struct rq *rq_dest = cpu_rq(cpumask_any(cpu_online_mask));
7184         unsigned long flags;
7185
7186         local_irq_save(flags);
7187         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
7188         rq_dest->nr_uninterruptible += rq_src->nr_uninterruptible;
7189         rq_src->nr_uninterruptible = 0;
7190         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
7191         local_irq_restore(flags);
7192 }
7193
7194 /* Run through task list and migrate tasks from the dead cpu. */
7195 static void migrate_live_tasks(int src_cpu)
7196 {
7197         struct task_struct *p, *t;
7198
7199         read_lock(&tasklist_lock);
7200
7201         do_each_thread(t, p) {
7202                 if (p == current)
7203                         continue;
7204
7205                 if (task_cpu(p) == src_cpu)
7206                         move_task_off_dead_cpu(src_cpu, p);
7207         } while_each_thread(t, p);
7208
7209         read_unlock(&tasklist_lock);
7210 }
7211
7212 /*
7213  * Schedules idle task to be the next runnable task on current CPU.
7214  * It does so by boosting its priority to highest possible.
7215  * Used by CPU offline code.
7216  */
7217 void sched_idle_next(void)
7218 {
7219         int this_cpu = smp_processor_id();
7220         struct rq *rq = cpu_rq(this_cpu);
7221         struct task_struct *p = rq->idle;
7222         unsigned long flags;
7223
7224         /* cpu has to be offline */
7225         BUG_ON(cpu_online(this_cpu));
7226
7227         /*
7228          * Strictly not necessary since rest of the CPUs are stopped by now
7229          * and interrupts disabled on the current cpu.
7230          */
7231         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
7232
7233         __setscheduler(rq, p, SCHED_FIFO, MAX_RT_PRIO-1);
7234
7235         update_rq_clock(rq);
7236         activate_task(rq, p, 0);
7237
7238         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
7239 }
7240
7241 /*
7242  * Ensures that the idle task is using init_mm right before its cpu goes
7243  * offline.
7244  */
7245 void idle_task_exit(void)
7246 {
7247         struct mm_struct *mm = current->active_mm;
7248
7249         BUG_ON(cpu_online(smp_processor_id()));
7250
7251         if (mm != &init_mm)
7252                 switch_mm(mm, &init_mm, current);
7253         mmdrop(mm);
7254 }
7255
7256 /* called under rq->lock with disabled interrupts */
7257 static void migrate_dead(unsigned int dead_cpu, struct task_struct *p)
7258 {
7259         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
7260
7261         /* Must be exiting, otherwise would be on tasklist. */
7262         BUG_ON(!p->exit_state);
7263
7264         /* Cannot have done final schedule yet: would have vanished. */
7265         BUG_ON(p->state == TASK_DEAD);
7266
7267         get_task_struct(p);
7268
7269         /*
7270          * Drop lock around migration; if someone else moves it,
7271          * that's OK. No task can be added to this CPU, so iteration is
7272          * fine.
7273          */
7274         spin_unlock_irq(&rq->lock);
7275         move_task_off_dead_cpu(dead_cpu, p);
7276         spin_lock_irq(&rq->lock);
7277
7278         put_task_struct(p);
7279 }
7280
7281 /* release_task() removes task from tasklist, so we won't find dead tasks. */
7282 static void migrate_dead_tasks(unsigned int dead_cpu)
7283 {
7284         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
7285         struct task_struct *next;
7286
7287         for ( ; ; ) {
7288                 if (!rq->nr_running)
7289                         break;
7290                 update_rq_clock(rq);
7291                 next = pick_next_task(rq);
7292                 if (!next)
7293                         break;
7294                 next->sched_class->put_prev_task(rq, next);
7295                 migrate_dead(dead_cpu, next);
7296
7297         }
7298 }
7299
7300 /*
7301  * remove the tasks which were accounted by rq from calc_load_tasks.
7302  */
7303 static void calc_global_load_remove(struct rq *rq)
7304 {
7305         atomic_long_sub(rq->calc_load_active, &calc_load_tasks);
7306 }
7307 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
7308
7309 #if defined(CONFIG_SCHED_DEBUG) && defined(CONFIG_SYSCTL)
7310
7311 static struct ctl_table sd_ctl_dir[] = {
7312         {
7313                 .procname       = "sched_domain",
7314                 .mode           = 0555,
7315         },
7316         {0, },
7317 };
7318
7319 static struct ctl_table sd_ctl_root[] = {
7320         {
7321                 .ctl_name       = CTL_KERN,
7322                 .procname       = "kernel",
7323                 .mode           = 0555,
7324                 .child          = sd_ctl_dir,
7325         },
7326         {0, },
7327 };
7328
7329 static struct ctl_table *sd_alloc_ctl_entry(int n)
7330 {
7331         struct ctl_table *entry =
7332                 kcalloc(n, sizeof(struct ctl_table), GFP_KERNEL);
7333
7334         return entry;
7335 }
7336
7337 static void sd_free_ctl_entry(struct ctl_table **tablep)
7338 {
7339         struct ctl_table *entry;
7340
7341         /*
7342          * In the intermediate directories, both the child directory and
7343          * procname are dynamically allocated and could fail but the mode
7344          * will always be set. In the lowest directory the names are
7345          * static strings and all have proc handlers.
7346          */
7347         for (entry = *tablep; entry->mode; entry++) {
7348                 if (entry->child)
7349                         sd_free_ctl_entry(&entry->child);
7350                 if (entry->proc_handler == NULL)
7351                         kfree(entry->procname);
7352         }
7353
7354         kfree(*tablep);
7355         *tablep = NULL;
7356 }
7357
7358 static void
7359 set_table_entry(struct ctl_table *entry,
7360                 const char *procname, void *data, int maxlen,
7361                 mode_t mode, proc_handler *proc_handler)
7362 {
7363         entry->procname = procname;
7364         entry->data = data;
7365         entry->maxlen = maxlen;
7366         entry->mode = mode;
7367         entry->proc_handler = proc_handler;
7368 }
7369
7370 static struct ctl_table *
7371 sd_alloc_ctl_domain_table(struct sched_domain *sd)
7372 {
7373         struct ctl_table *table = sd_alloc_ctl_entry(13);
7374
7375         if (table == NULL)
7376                 return NULL;
7377
7378         set_table_entry(&table[0], "min_interval", &sd->min_interval,
7379                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax);
7380         set_table_entry(&table[1], "max_interval", &sd->max_interval,
7381                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax);
7382         set_table_entry(&table[2], "busy_idx", &sd->busy_idx,
7383                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
7384         set_table_entry(&table[3], "idle_idx", &sd->idle_idx,
7385                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
7386         set_table_entry(&table[4], "newidle_idx", &sd->newidle_idx,
7387                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
7388         set_table_entry(&table[5], "wake_idx", &sd->wake_idx,
7389                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
7390         set_table_entry(&table[6], "forkexec_idx", &sd->forkexec_idx,
7391                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
7392         set_table_entry(&table[7], "busy_factor", &sd->busy_factor,
7393                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
7394         set_table_entry(&table[8], "imbalance_pct", &sd->imbalance_pct,
7395                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
7396         set_table_entry(&table[9], "cache_nice_tries",
7397                 &sd->cache_nice_tries,
7398                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
7399         set_table_entry(&table[10], "flags", &sd->flags,
7400                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
7401         set_table_entry(&table[11], "name", sd->name,
7402                 CORENAME_MAX_SIZE, 0444, proc_dostring);
7403         /* &table[12] is terminator */
7404
7405         return table;
7406 }
7407
7408 static ctl_table *sd_alloc_ctl_cpu_table(int cpu)
7409 {
7410         struct ctl_table *entry, *table;
7411         struct sched_domain *sd;
7412         int domain_num = 0, i;
7413         char buf[32];
7414
7415         for_each_domain(cpu, sd)
7416                 domain_num++;
7417         entry = table = sd_alloc_ctl_entry(domain_num + 1);
7418         if (table == NULL)
7419                 return NULL;
7420
7421         i = 0;
7422         for_each_domain(cpu, sd) {
7423                 snprintf(buf, 32, "domain%d", i);
7424                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
7425                 entry->mode = 0555;
7426                 entry->child = sd_alloc_ctl_domain_table(sd);
7427                 entry++;
7428                 i++;
7429         }
7430         return table;
7431 }
7432
7433 static struct ctl_table_header *sd_sysctl_header;
7434 static void register_sched_domain_sysctl(void)
7435 {
7436         int i, cpu_num = num_online_cpus();
7437         struct ctl_table *entry = sd_alloc_ctl_entry(cpu_num + 1);
7438         char buf[32];
7439
7440         WARN_ON(sd_ctl_dir[0].child);
7441         sd_ctl_dir[0].child = entry;
7442
7443         if (entry == NULL)
7444                 return;
7445
7446         for_each_online_cpu(i) {
7447                 snprintf(buf, 32, "cpu%d", i);
7448                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
7449                 entry->mode = 0555;
7450                 entry->child = sd_alloc_ctl_cpu_table(i);
7451                 entry++;
7452         }
7453
7454         WARN_ON(sd_sysctl_header);
7455         sd_sysctl_header = register_sysctl_table(sd_ctl_root);
7456 }
7457
7458 /* may be called multiple times per register */
7459 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
7460 {
7461         if (sd_sysctl_header)
7462                 unregister_sysctl_table(sd_sysctl_header);
7463         sd_sysctl_header = NULL;
7464         if (sd_ctl_dir[0].child)
7465                 sd_free_ctl_entry(&sd_ctl_dir[0].child);
7466 }
7467 #else
7468 static void register_sched_domain_sysctl(void)
7469 {
7470 }
7471 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
7472 {
7473 }
7474 #endif
7475
7476 static void set_rq_online(struct rq *rq)
7477 {
7478         if (!rq->online) {
7479                 const struct sched_class *class;
7480
7481                 cpumask_set_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
7482                 rq->online = 1;
7483
7484                 for_each_class(class) {
7485                         if (class->rq_online)
7486                                 class->rq_online(rq);
7487                 }
7488         }
7489 }
7490
7491 static void set_rq_offline(struct rq *rq)
7492 {
7493         if (rq->online) {
7494                 const struct sched_class *class;
7495
7496                 for_each_class(class) {
7497                         if (class->rq_offline)
7498                                 class->rq_offline(rq);
7499                 }
7500
7501                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
7502                 rq->online = 0;
7503         }
7504 }
7505
7506 /*
7507  * migration_call - callback that gets triggered when a CPU is added.
7508  * Here we can start up the necessary migration thread for the new CPU.
7509  */
7510 static int __cpuinit
7511 migration_call(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
7512 {
7513         struct task_struct *p;
7514         int cpu = (long)hcpu;
7515         unsigned long flags;
7516         struct rq *rq;
7517
7518         switch (action) {
7519
7520         case CPU_UP_PREPARE:
7521         case CPU_UP_PREPARE_FROZEN:
7522                 p = kthread_create(migration_thread, hcpu, "migration/%d", cpu);
7523                 if (IS_ERR(p))
7524                         return NOTIFY_BAD;
7525                 kthread_bind(p, cpu);
7526                 /* Must be high prio: stop_machine expects to yield to it. */
7527                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
7528                 __setscheduler(rq, p, SCHED_FIFO, MAX_RT_PRIO-1);
7529                 task_rq_unlock(rq, &flags);
7530                 cpu_rq(cpu)->migration_thread = p;
7531                 break;
7532
7533         case CPU_ONLINE:
7534         case CPU_ONLINE_FROZEN:
7535                 /* Strictly unnecessary, as first user will wake it. */
7536                 wake_up_process(cpu_rq(cpu)->migration_thread);
7537
7538                 /* Update our root-domain */
7539                 rq = cpu_rq(cpu);
7540                 spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
7541                 rq->calc_load_update = calc_load_update;
7542                 rq->calc_load_active = 0;
7543                 if (rq->rd) {
7544                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
7545
7546                         set_rq_online(rq);
7547                 }
7548                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
7549                 break;
7550
7551 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
7552         case CPU_UP_CANCELED:
7553         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
7554                 if (!cpu_rq(cpu)->migration_thread)
7555                         break;
7556                 /* Unbind it from offline cpu so it can run. Fall thru. */
7557                 kthread_bind(cpu_rq(cpu)->migration_thread,
7558                              cpumask_any(cpu_online_mask));
7559                 kthread_stop(cpu_rq(cpu)->migration_thread);
7560                 cpu_rq(cpu)->migration_thread = NULL;
7561                 break;
7562
7563         case CPU_DEAD:
7564         case CPU_DEAD_FROZEN:
7565                 cpuset_lock(); /* around calls to cpuset_cpus_allowed_lock() */
7566                 migrate_live_tasks(cpu);
7567                 rq = cpu_rq(cpu);
7568                 kthread_stop(rq->migration_thread);
7569                 rq->migration_thread = NULL;
7570                 /* Idle task back to normal (off runqueue, low prio) */
7571                 spin_lock_irq(&rq->lock);
7572                 update_rq_clock(rq);
7573                 deactivate_task(rq, rq->idle, 0);
7574                 rq->idle->static_prio = MAX_PRIO;
7575                 __setscheduler(rq, rq->idle, SCHED_NORMAL, 0);
7576                 rq->idle->sched_class = &idle_sched_class;
7577                 migrate_dead_tasks(cpu);
7578                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
7579                 cpuset_unlock();
7580                 migrate_nr_uninterruptible(rq);
7581                 BUG_ON(rq->nr_running != 0);
7582                 calc_global_load_remove(rq);
7583                 /*
7584                  * No need to migrate the tasks: it was best-effort if
7585                  * they didn't take sched_hotcpu_mutex. Just wake up
7586                  * the requestors.
7587                  */
7588                 spin_lock_irq(&rq->lock);
7589                 while (!list_empty(&rq->migration_queue)) {
7590                         struct migration_req *req;
7591
7592                         req = list_entry(rq->migration_queue.next,
7593                                          struct migration_req, list);
7594                         list_del_init(&req->list);
7595                         spin_unlock_irq(&rq->lock);
7596                         complete(&req->done);
7597                         spin_lock_irq(&rq->lock);
7598                 }
7599                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
7600                 break;
7601
7602         case CPU_DYING:
7603         case CPU_DYING_FROZEN:
7604                 /* Update our root-domain */
7605                 rq = cpu_rq(cpu);
7606                 spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
7607                 if (rq->rd) {
7608                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
7609                         set_rq_offline(rq);
7610                 }
7611                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
7612                 break;
7613 #endif
7614         }
7615         return NOTIFY_OK;
7616 }
7617
7618 /*
7619  * Register at high priority so that task migration (migrate_all_tasks)
7620  * happens before everything else.  This has to be lower priority than
7621  * the notifier in the perf_counter subsystem, though.
7622  */
7623 static struct notifier_block __cpuinitdata migration_notifier = {
7624         .notifier_call = migration_call,
7625         .priority = 10
7626 };
7627
7628 static int __init migration_init(void)
7629 {
7630         void *cpu = (void *)(long)smp_processor_id();
7631         int err;
7632
7633         /* Start one for the boot CPU: */
7634         err = migration_call(&migration_notifier, CPU_UP_PREPARE, cpu);
7635         BUG_ON(err == NOTIFY_BAD);
7636         migration_call(&migration_notifier, CPU_ONLINE, cpu);
7637         register_cpu_notifier(&migration_notifier);
7638
7639         return err;
7640 }
7641 early_initcall(migration_init);
7642 #endif
7643
7644 #ifdef CONFIG_SMP
7645
7646 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
7647
7648 static int sched_domain_debug_one(struct sched_domain *sd, int cpu, int level,
7649                                   struct cpumask *groupmask)
7650 {
7651         struct sched_group *group = sd->groups;
7652         char str[256];
7653
7654         cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), sched_domain_span(sd));
7655         cpumask_clear(groupmask);
7656
7657         printk(KERN_DEBUG "%*s domain %d: ", level, "", level);
7658
7659         if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE)) {
7660                 printk("does not load-balance\n");
7661                 if (sd->parent)
7662                         printk(KERN_ERR "ERROR: !SD_LOAD_BALANCE domain"
7663                                         " has parent");
7664                 return -1;
7665         }
7666
7667         printk(KERN_CONT "span %s level %s\n", str, sd->name);
7668
7669         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
7670                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->span does not contain "
7671                                 "CPU%d\n", cpu);
7672         }
7673         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_group_cpus(group))) {
7674                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->groups does not contain"
7675                                 " CPU%d\n", cpu);
7676         }
7677
7678         printk(KERN_DEBUG "%*s groups:", level + 1, "");
7679         do {
7680                 if (!group) {
7681                         printk("\n");
7682                         printk(KERN_ERR "ERROR: group is NULL\n");
7683                         break;
7684                 }
7685
7686                 if (!group->__cpu_power) {
7687                         printk(KERN_CONT "\n");
7688                         printk(KERN_ERR "ERROR: domain->cpu_power not "
7689                                         "set\n");
7690                         break;
7691                 }
7692
7693                 if (!cpumask_weight(sched_group_cpus(group))) {
7694                         printk(KERN_CONT "\n");
7695                         printk(KERN_ERR "ERROR: empty group\n");
7696                         break;
7697                 }
7698
7699                 if (cpumask_intersects(groupmask, sched_group_cpus(group))) {
7700                         printk(KERN_CONT "\n");
7701                         printk(KERN_ERR "ERROR: repeated CPUs\n");
7702                         break;
7703                 }
7704
7705                 cpumask_or(groupmask, groupmask, sched_group_cpus(group));
7706
7707                 cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), sched_group_cpus(group));
7708
7709                 printk(KERN_CONT " %s", str);
7710                 if (group->__cpu_power != SCHED_LOAD_SCALE) {
7711                         printk(KERN_CONT " (__cpu_power = %d)",
7712                                 group->__cpu_power);
7713                 }
7714
7715                 group = group->next;
7716         } while (group != sd->groups);
7717         printk(KERN_CONT "\n");
7718
7719         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), groupmask))
7720                 printk(KERN_ERR "ERROR: groups don't span domain->span\n");
7721
7722         if (sd->parent &&
7723             !cpumask_subset(groupmask, sched_domain_span(sd->parent)))
7724                 printk(KERN_ERR "ERROR: parent span is not a superset "
7725                         "of domain->span\n");
7726         return 0;
7727 }
7728
7729 static void sched_domain_debug(struct sched_domain *sd, int cpu)
7730 {
7731         cpumask_var_t groupmask;
7732         int level = 0;
7733
7734         if (!sd) {
7735                 printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching NULL sched-domain.\n", cpu);
7736                 return;
7737         }
7738
7739         printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching sched-domain:\n", cpu);
7740
7741         if (!alloc_cpumask_var(&groupmask, GFP_KERNEL)) {
7742                 printk(KERN_DEBUG "Cannot load-balance (out of memory)\n");
7743                 return;
7744         }
7745
7746         for (;;) {
7747                 if (sched_domain_debug_one(sd, cpu, level, groupmask))
7748                         break;
7749                 level++;
7750                 sd = sd->parent;
7751                 if (!sd)
7752                         break;
7753         }
7754         free_cpumask_var(groupmask);
7755 }
7756 #else /* !CONFIG_SCHED_DEBUG */
7757 # define sched_domain_debug(sd, cpu) do { } while (0)
7758 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
7759
7760 static int sd_degenerate(struct sched_domain *sd)
7761 {
7762         if (cpumask_weight(sched_domain_span(sd)) == 1)
7763                 return 1;
7764
7765         /* Following flags need at least 2 groups */
7766         if (sd->flags & (SD_LOAD_BALANCE |
7767                          SD_BALANCE_NEWIDLE |
7768                          SD_BALANCE_FORK |
7769                          SD_BALANCE_EXEC |
7770                          SD_SHARE_CPUPOWER |
7771                          SD_SHARE_PKG_RESOURCES)) {
7772                 if (sd->groups != sd->groups->next)
7773                         return 0;
7774         }
7775
7776         /* Following flags don't use groups */
7777         if (sd->flags & (SD_WAKE_IDLE |
7778                          SD_WAKE_AFFINE |
7779                          SD_WAKE_BALANCE))
7780                 return 0;
7781
7782         return 1;
7783 }
7784
7785 static int
7786 sd_parent_degenerate(struct sched_domain *sd, struct sched_domain *parent)
7787 {
7788         unsigned long cflags = sd->flags, pflags = parent->flags;
7789
7790         if (sd_degenerate(parent))
7791                 return 1;
7792
7793         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), sched_domain_span(parent)))
7794                 return 0;
7795
7796         /* Does parent contain flags not in child? */
7797         /* WAKE_BALANCE is a subset of WAKE_AFFINE */
7798         if (cflags & SD_WAKE_AFFINE)
7799                 pflags &= ~SD_WAKE_BALANCE;
7800         /* Flags needing groups don't count if only 1 group in parent */
7801         if (parent->groups == parent->groups->next) {
7802                 pflags &= ~(SD_LOAD_BALANCE |
7803                                 SD_BALANCE_NEWIDLE |
7804                                 SD_BALANCE_FORK |
7805                                 SD_BALANCE_EXEC |
7806                                 SD_SHARE_CPUPOWER |
7807                                 SD_SHARE_PKG_RESOURCES);
7808                 if (nr_node_ids == 1)
7809                         pflags &= ~SD_SERIALIZE;
7810         }
7811         if (~cflags & pflags)
7812                 return 0;
7813
7814         return 1;
7815 }
7816
7817 static void free_rootdomain(struct root_domain *rd)
7818 {
7819         cpupri_cleanup(&rd->cpupri);
7820
7821         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
7822         free_cpumask_var(rd->online);
7823         free_cpumask_var(rd->span);
7824         kfree(rd);
7825 }
7826
7827 static void rq_attach_root(struct rq *rq, struct root_domain *rd)
7828 {
7829         struct root_domain *old_rd = NULL;
7830         unsigned long flags;
7831
7832         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
7833
7834         if (rq->rd) {
7835                 old_rd = rq->rd;
7836
7837                 if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, old_rd->online))
7838                         set_rq_offline(rq);
7839
7840                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, old_rd->span);
7841
7842                 /*
7843                  * If we dont want to free the old_rt yet then
7844                  * set old_rd to NULL to skip the freeing later
7845                  * in this function:
7846                  */
7847                 if (!atomic_dec_and_test(&old_rd->refcount))
7848                         old_rd = NULL;
7849         }
7850
7851         atomic_inc(&rd->refcount);
7852         rq->rd = rd;
7853
7854         cpumask_set_cpu(rq->cpu, rd->span);
7855         if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, cpu_online_mask))
7856                 set_rq_online(rq);
7857
7858         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
7859
7860         if (old_rd)
7861                 free_rootdomain(old_rd);
7862 }
7863
7864 static int __init_refok init_rootdomain(struct root_domain *rd, bool bootmem)
7865 {
7866         gfp_t gfp = GFP_KERNEL;
7867
7868         memset(rd, 0, sizeof(*rd));
7869
7870         if (bootmem)
7871                 gfp = GFP_NOWAIT;
7872
7873         if (!alloc_cpumask_var(&rd->span, gfp))
7874                 goto out;
7875         if (!alloc_cpumask_var(&rd->online, gfp))
7876                 goto free_span;
7877         if (!alloc_cpumask_var(&rd->rto_mask, gfp))
7878                 goto free_online;
7879
7880         if (cpupri_init(&rd->cpupri, bootmem) != 0)
7881                 goto free_rto_mask;
7882         return 0;
7883
7884 free_rto_mask:
7885         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
7886 free_online:
7887         free_cpumask_var(rd->online);
7888 free_span:
7889         free_cpumask_var(rd->span);
7890 out:
7891         return -ENOMEM;
7892 }
7893
7894 static void init_defrootdomain(void)
7895 {
7896         init_rootdomain(&def_root_domain, true);
7897
7898         atomic_set(&def_root_domain.refcount, 1);
7899 }
7900
7901 static struct root_domain *alloc_rootdomain(void)
7902 {
7903         struct root_domain *rd;
7904
7905         rd = kmalloc(sizeof(*rd), GFP_KERNEL);
7906         if (!rd)
7907                 return NULL;
7908
7909         if (init_rootdomain(rd, false) != 0) {
7910                 kfree(rd);
7911                 return NULL;
7912         }
7913
7914         return rd;
7915 }
7916
7917 /*
7918  * Attach the domain 'sd' to 'cpu' as its base domain. Callers must
7919  * hold the hotplug lock.
7920  */
7921 static void
7922 cpu_attach_domain(struct sched_domain *sd, struct root_domain *rd, int cpu)
7923 {
7924         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
7925         struct sched_domain *tmp;
7926
7927         /* Remove the sched domains which do not contribute to scheduling. */
7928         for (tmp = sd; tmp; ) {
7929                 struct sched_domain *parent = tmp->parent;
7930                 if (!parent)
7931                         break;
7932
7933                 if (sd_parent_degenerate(tmp, parent)) {
7934                         tmp->parent = parent->parent;
7935                         if (parent->parent)
7936                                 parent->parent->child = tmp;
7937                 } else
7938                         tmp = tmp->parent;
7939         }
7940
7941         if (sd && sd_degenerate(sd)) {
7942                 sd = sd->parent;
7943                 if (sd)
7944                         sd->child = NULL;
7945         }
7946
7947         sched_domain_debug(sd, cpu);
7948
7949         rq_attach_root(rq, rd);
7950         rcu_assign_pointer(rq->sd, sd);
7951 }
7952
7953 /* cpus with isolated domains */
7954 static cpumask_var_t cpu_isolated_map;
7955
7956 /* Setup the mask of cpus configured for isolated domains */
7957 static int __init isolated_cpu_setup(char *str)
7958 {
7959         cpulist_parse(str, cpu_isolated_map);
7960         return 1;
7961 }
7962
7963 __setup("isolcpus=", isolated_cpu_setup);
7964
7965 /*
7966  * init_sched_build_groups takes the cpumask we wish to span, and a pointer
7967  * to a function which identifies what group(along with sched group) a CPU
7968  * belongs to. The return value of group_fn must be a >= 0 and < nr_cpu_ids
7969  * (due to the fact that we keep track of groups covered with a struct cpumask).
7970  *
7971  * init_sched_build_groups will build a circular linked list of the groups
7972  * covered by the given span, and will set each group's ->cpumask correctly,
7973  * and ->cpu_power to 0.
7974  */
7975 static void
7976 init_sched_build_groups(const struct cpumask *span,
7977                         const struct cpumask *cpu_map,
7978                         int (*group_fn)(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
7979                                         struct sched_group **sg,
7980                                         struct cpumask *tmpmask),
7981                         struct cpumask *covered, struct cpumask *tmpmask)
7982 {
7983         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL;
7984         int i;
7985
7986         cpumask_clear(covered);
7987
7988         for_each_cpu(i, span) {
7989                 struct sched_group *sg;
7990                 int group = group_fn(i, cpu_map, &sg, tmpmask);
7991                 int j;
7992
7993                 if (cpumask_test_cpu(i, covered))
7994                         continue;
7995
7996                 cpumask_clear(sched_group_cpus(sg));
7997                 sg->__cpu_power = 0;
7998
7999                 for_each_cpu(j, span) {
8000                         if (group_fn(j, cpu_map, NULL, tmpmask) != group)
8001                                 continue;
8002
8003                         cpumask_set_cpu(j, covered);
8004                         cpumask_set_cpu(j, sched_group_cpus(sg));
8005                 }
8006                 if (!first)
8007                         first = sg;
8008                 if (last)
8009                         last->next = sg;
8010                 last = sg;
8011         }
8012         last->next = first;
8013 }
8014
8015 #define SD_NODES_PER_DOMAIN 16
8016
8017 #ifdef CONFIG_NUMA
8018
8019 /**
8020  * find_next_best_node - find the next node to include in a sched_domain
8021  * @node: node whose sched_domain we're building
8022  * @used_nodes: nodes already in the sched_domain
8023  *
8024  * Find the next node to include in a given scheduling domain. Simply
8025  * finds the closest node not already in the @used_nodes map.
8026  *
8027  * Should use nodemask_t.
8028  */
8029 static int find_next_best_node(int node, nodemask_t *used_nodes)
8030 {
8031         int i, n, val, min_val, best_node = 0;
8032
8033         min_val = INT_MAX;
8034
8035         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
8036                 /* Start at @node */
8037                 n = (node + i) % nr_node_ids;
8038
8039                 if (!nr_cpus_node(n))
8040                         continue;
8041
8042                 /* Skip already used nodes */
8043                 if (node_isset(n, *used_nodes))
8044                         continue;
8045
8046                 /* Simple min distance search */
8047                 val = node_distance(node, n);
8048
8049                 if (val < min_val) {
8050                         min_val = val;
8051                         best_node = n;
8052                 }
8053         }
8054
8055         node_set(best_node, *used_nodes);
8056         return best_node;
8057 }
8058
8059 /**
8060  * sched_domain_node_span - get a cpumask for a node's sched_domain
8061  * @node: node whose cpumask we're constructing
8062  * @span: resulting cpumask
8063  *
8064  * Given a node, construct a good cpumask for its sched_domain to span. It
8065  * should be one that prevents unnecessary balancing, but also spreads tasks
8066  * out optimally.
8067  */
8068 static void sched_domain_node_span(int node, struct cpumask *span)
8069 {
8070         nodemask_t used_nodes;
8071         int i;
8072
8073         cpumask_clear(span);
8074         nodes_clear(used_nodes);
8075
8076         cpumask_or(span, span, cpumask_of_node(node));
8077         node_set(node, used_nodes);
8078
8079         for (i = 1; i < SD_NODES_PER_DOMAIN; i++) {
8080                 int next_node = find_next_best_node(node, &used_nodes);
8081
8082                 cpumask_or(span, span, cpumask_of_node(next_node));
8083         }
8084 }
8085 #endif /* CONFIG_NUMA */
8086
8087 int sched_smt_power_savings = 0, sched_mc_power_savings = 0;
8088
8089 /*
8090  * The cpus mask in sched_group and sched_domain hangs off the end.
8091  *
8092  * ( See the the comments in include/linux/sched.h:struct sched_group
8093  *   and struct sched_domain. )
8094  */
8095 struct static_sched_group {
8096         struct sched_group sg;
8097         DECLARE_BITMAP(cpus, CONFIG_NR_CPUS);
8098 };
8099
8100 struct static_sched_domain {
8101         struct sched_domain sd;
8102         DECLARE_BITMAP(span, CONFIG_NR_CPUS);
8103 };
8104
8105 /*
8106  * SMT sched-domains:
8107  */
8108 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
8109 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_domain, cpu_domains);
8110 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_group, sched_group_cpus);
8111
8112 static int
8113 cpu_to_cpu_group(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
8114                  struct sched_group **sg, struct cpumask *unused)
8115 {
8116         if (sg)
8117                 *sg = &per_cpu(sched_group_cpus, cpu).sg;
8118         return cpu;
8119 }
8120 #endif /* CONFIG_SCHED_SMT */
8121
8122 /*
8123  * multi-core sched-domains:
8124  */
8125 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
8126 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_domain, core_domains);
8127 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_group, sched_group_core);
8128 #endif /* CONFIG_SCHED_MC */
8129
8130 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) && defined(CONFIG_SCHED_SMT)
8131 static int
8132 cpu_to_core_group(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
8133                   struct sched_group **sg, struct cpumask *mask)
8134 {
8135         int group;
8136
8137         cpumask_and(mask, topology_thread_cpumask(cpu), cpu_map);
8138         group = cpumask_first(mask);
8139         if (sg)
8140                 *sg = &per_cpu(sched_group_core, group).sg;
8141         return group;
8142 }
8143 #elif defined(CONFIG_SCHED_MC)
8144 static int
8145 cpu_to_core_group(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
8146                   struct sched_group **sg, struct cpumask *unused)
8147 {
8148         if (sg)
8149                 *sg = &per_cpu(sched_group_core, cpu).sg;
8150         return cpu;
8151 }
8152 #endif
8153
8154 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_domain, phys_domains);
8155 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_group, sched_group_phys);
8156
8157 static int
8158 cpu_to_phys_group(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
8159                   struct sched_group **sg, struct cpumask *mask)
8160 {
8161         int group;
8162 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
8163         cpumask_and(mask, cpu_coregroup_mask(cpu), cpu_map);
8164         group = cpumask_first(mask);
8165 #elif defined(CONFIG_SCHED_SMT)
8166         cpumask_and(mask, topology_thread_cpumask(cpu), cpu_map);
8167         group = cpumask_first(mask);
8168 #else
8169         group = cpu;
8170 #endif
8171         if (sg)
8172                 *sg = &per_cpu(sched_group_phys, group).sg;
8173         return group;
8174 }
8175
8176 #ifdef CONFIG_NUMA
8177 /*
8178  * The init_sched_build_groups can't handle what we want to do with node
8179  * groups, so roll our own. Now each node has its own list of groups which
8180  * gets dynamically allocated.
8181  */
8182 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_domain, node_domains);
8183 static struct sched_group ***sched_group_nodes_bycpu;
8184
8185 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_domain, allnodes_domains);
8186 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_group, sched_group_allnodes);
8187
8188 static int cpu_to_allnodes_group(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
8189                                  struct sched_group **sg,
8190                                  struct cpumask *nodemask)
8191 {
8192         int group;
8193
8194         cpumask_and(nodemask, cpumask_of_node(cpu_to_node(cpu)), cpu_map);
8195         group = cpumask_first(nodemask);
8196
8197         if (sg)
8198                 *sg = &per_cpu(sched_group_allnodes, group).sg;
8199         return group;
8200 }
8201
8202 static void init_numa_sched_groups_power(struct sched_group *group_head)
8203 {
8204         struct sched_group *sg = group_head;
8205         int j;
8206
8207         if (!sg)
8208                 return;
8209         do {
8210                 for_each_cpu(j, sched_group_cpus(sg)) {
8211                         struct sched_domain *sd;
8212
8213                         sd = &per_cpu(phys_domains, j).sd;
8214                         if (j != group_first_cpu(sd->groups)) {
8215                                 /*
8216                                  * Only add "power" once for each
8217                                  * physical package.
8218                                  */
8219                                 continue;
8220                         }
8221
8222                         sg_inc_cpu_power(sg, sd->groups->__cpu_power);
8223                 }
8224                 sg = sg->next;
8225         } while (sg != group_head);
8226 }
8227 #endif /* CONFIG_NUMA */
8228
8229 #ifdef CONFIG_NUMA
8230 /* Free memory allocated for various sched_group structures */
8231 static void free_sched_groups(const struct cpumask *cpu_map,
8232                               struct cpumask *nodemask)
8233 {
8234         int cpu, i;
8235
8236         for_each_cpu(cpu, cpu_map) {
8237                 struct sched_group **sched_group_nodes
8238                         = sched_group_nodes_bycpu[cpu];
8239
8240                 if (!sched_group_nodes)
8241                         continue;
8242
8243                 for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
8244                         struct sched_group *oldsg, *sg = sched_group_nodes[i];
8245
8246                         cpumask_and(nodemask, cpumask_of_node(i), cpu_map);
8247                         if (cpumask_empty(nodemask))
8248                                 continue;
8249
8250                         if (sg == NULL)
8251                                 continue;
8252                         sg = sg->next;
8253 next_sg:
8254                         oldsg = sg;
8255                         sg = sg->next;
8256                         kfree(oldsg);
8257                         if (oldsg != sched_group_nodes[i])
8258                                 goto next_sg;
8259                 }
8260                 kfree(sched_group_nodes);
8261                 sched_group_nodes_bycpu[cpu] = NULL;
8262         }
8263 }
8264 #else /* !CONFIG_NUMA */
8265 static void free_sched_groups(const struct cpumask *cpu_map,
8266                               struct cpumask *nodemask)
8267 {
8268 }
8269 #endif /* CONFIG_NUMA */
8270
8271 /*
8272  * Initialize sched groups cpu_power.
8273  *
8274  * cpu_power indicates the capacity of sched group, which is used while
8275  * distributing the load between different sched groups in a sched domain.
8276  * Typically cpu_power for all the groups in a sched domain will be same unless
8277  * there are asymmetries in the topology. If there are asymmetries, group
8278  * having more cpu_power will pickup more load compared to the group having
8279  * less cpu_power.
8280  *
8281  * cpu_power will be a multiple of SCHED_LOAD_SCALE. This multiple represents
8282  * the maximum number of tasks a group can handle in the presence of other idle
8283  * or lightly loaded groups in the same sched domain.
8284  */
8285 static void init_sched_groups_power(int cpu, struct sched_domain *sd)
8286 {
8287         struct sched_domain *child;
8288         struct sched_group *group;
8289
8290         WARN_ON(!sd || !sd->groups);
8291
8292         if (cpu != group_first_cpu(sd->groups))
8293                 return;
8294
8295         child = sd->child;
8296
8297         sd->groups->__cpu_power = 0;
8298
8299         /*
8300          * For perf policy, if the groups in child domain share resources
8301          * (for example cores sharing some portions of the cache hierarchy
8302          * or SMT), then set this domain groups cpu_power such that each group
8303          * can handle only one task, when there are other idle groups in the
8304          * same sched domain.
8305          */
8306         if (!child || (!(sd->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE) &&
8307                        (child->flags &
8308                         (SD_SHARE_CPUPOWER | SD_SHARE_PKG_RESOURCES)))) {
8309                 sg_inc_cpu_power(sd->groups, SCHED_LOAD_SCALE);
8310                 return;
8311         }
8312
8313         /*
8314          * add cpu_power of each child group to this groups cpu_power
8315          */
8316         group = child->groups;
8317         do {
8318                 sg_inc_cpu_power(sd->groups, group->__cpu_power);
8319                 group = group->next;
8320         } while (group != child->groups);
8321 }
8322
8323 /*
8324  * Initializers for schedule domains
8325  * Non-inlined to reduce accumulated stack pressure in build_sched_domains()
8326  */
8327
8328 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
8329 # define SD_INIT_NAME(sd, type)         sd->name = #type
8330 #else
8331 # define SD_INIT_NAME(sd, type)         do { } while (0)
8332 #endif
8333
8334 #define SD_INIT(sd, type)       sd_init_##type(sd)
8335
8336 #define SD_INIT_FUNC(type)      \
8337 static noinline void sd_init_##type(struct sched_domain *sd)    \
8338 {                                                               \
8339         memset(sd, 0, sizeof(*sd));                             \
8340         *sd = SD_##type##_INIT;                                 \
8341         sd->level = SD_LV_##type;                               \
8342         SD_INIT_NAME(sd, type);                                 \
8343 }
8344
8345 SD_INIT_FUNC(CPU)
8346 #ifdef CONFIG_NUMA
8347  SD_INIT_FUNC(ALLNODES)
8348  SD_INIT_FUNC(NODE)
8349 #endif
8350 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
8351  SD_INIT_FUNC(SIBLING)
8352 #endif
8353 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
8354  SD_INIT_FUNC(MC)
8355 #endif
8356
8357 static int default_relax_domain_level = -1;
8358
8359 static int __init setup_relax_domain_level(char *str)
8360 {
8361         unsigned long val;
8362
8363         val = simple_strtoul(str, NULL, 0);
8364         if (val < SD_LV_MAX)
8365                 default_relax_domain_level = val;
8366
8367         return 1;
8368 }
8369 __setup("relax_domain_level=", setup_relax_domain_level);
8370
8371 static void set_domain_attribute(struct sched_domain *sd,
8372                                  struct sched_domain_attr *attr)
8373 {
8374         int request;
8375
8376         if (!attr || attr->relax_domain_level < 0) {
8377                 if (default_relax_domain_level < 0)
8378                         return;
8379                 else
8380                         request = default_relax_domain_level;
8381         } else
8382                 request = attr->relax_domain_level;
8383         if (request < sd->level) {
8384                 /* turn off idle balance on this domain */
8385                 sd->flags &= ~(SD_WAKE_IDLE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
8386         } else {
8387                 /* turn on idle balance on this domain */
8388                 sd->flags |= (SD_WAKE_IDLE_FAR|SD_BALANCE_NEWIDLE);
8389         }
8390 }
8391
8392 /*
8393  * Build sched domains for a given set of cpus and attach the sched domains
8394  * to the individual cpus
8395  */
8396 static int __build_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map,
8397                                  struct sched_domain_attr *attr)
8398 {
8399         int i, err = -ENOMEM;
8400         struct root_domain *rd;
8401         cpumask_var_t nodemask, this_sibling_map, this_core_map, send_covered,
8402                 tmpmask;
8403 #ifdef CONFIG_NUMA
8404         cpumask_var_t domainspan, covered, notcovered;
8405         struct sched_group **sched_group_nodes = NULL;
8406         int sd_allnodes = 0;
8407
8408         if (!alloc_cpumask_var(&domainspan, GFP_KERNEL))
8409                 goto out;
8410         if (!alloc_cpumask_var(&covered, GFP_KERNEL))
8411                 goto free_domainspan;
8412         if (!alloc_cpumask_var(&notcovered, GFP_KERNEL))
8413                 goto free_covered;
8414 #endif
8415
8416         if (!alloc_cpumask_var(&nodemask, GFP_KERNEL))
8417                 goto free_notcovered;
8418         if (!alloc_cpumask_var(&this_sibling_map, GFP_KERNEL))
8419                 goto free_nodemask;
8420         if (!alloc_cpumask_var(&this_core_map, GFP_KERNEL))
8421                 goto free_this_sibling_map;
8422         if (!alloc_cpumask_var(&send_covered, GFP_KERNEL))
8423                 goto free_this_core_map;
8424         if (!alloc_cpumask_var(&tmpmask, GFP_KERNEL))
8425                 goto free_send_covered;
8426
8427 #ifdef CONFIG_NUMA
8428         /*
8429          * Allocate the per-node list of sched groups
8430          */
8431         sched_group_nodes = kcalloc(nr_node_ids, sizeof(struct sched_group *),
8432                                     GFP_KERNEL);
8433         if (!sched_group_nodes) {
8434                 printk(KERN_WARNING "Can not alloc sched group node list\n");
8435                 goto free_tmpmask;
8436         }
8437 #endif
8438
8439         rd = alloc_rootdomain();
8440         if (!rd) {
8441                 printk(KERN_WARNING "Cannot alloc root domain\n");
8442                 goto free_sched_groups;
8443         }
8444
8445 #ifdef CONFIG_NUMA
8446         sched_group_nodes_bycpu[cpumask_first(cpu_map)] = sched_group_nodes;
8447 #endif
8448
8449         /*
8450          * Set up domains for cpus specified by the cpu_map.
8451          */
8452         for_each_cpu(i, cpu_map) {
8453                 struct sched_domain *sd = NULL, *p;
8454
8455                 cpumask_and(nodemask, cpumask_of_node(cpu_to_node(i)), cpu_map);
8456
8457 #ifdef CONFIG_NUMA
8458                 if (cpumask_weight(cpu_map) >
8459                                 SD_NODES_PER_DOMAIN*cpumask_weight(nodemask)) {
8460                         sd = &per_cpu(allnodes_domains, i).sd;
8461                         SD_INIT(sd, ALLNODES);
8462                         set_domain_attribute(sd, attr);
8463                         cpumask_copy(sched_domain_span(sd), cpu_map);
8464                         cpu_to_allnodes_group(i, cpu_map, &sd->groups, tmpmask);
8465                         p = sd;
8466                         sd_allnodes = 1;
8467                 } else
8468                         p = NULL;
8469
8470                 sd = &per_cpu(node_domains, i).sd;
8471                 SD_INIT(sd, NODE);
8472                 set_domain_attribute(sd, attr);
8473                 sched_domain_node_span(cpu_to_node(i), sched_domain_span(sd));
8474                 sd->parent = p;
8475                 if (p)
8476                         p->child = sd;
8477                 cpumask_and(sched_domain_span(sd),
8478                             sched_domain_span(sd), cpu_map);
8479 #endif
8480
8481                 p = sd;
8482                 sd = &per_cpu(phys_domains, i).sd;
8483                 SD_INIT(sd, CPU);
8484                 set_domain_attribute(sd, attr);
8485                 cpumask_copy(sched_domain_span(sd), nodemask);
8486                 sd->parent = p;
8487                 if (p)
8488                         p->child = sd;
8489                 cpu_to_phys_group(i, cpu_map, &sd->groups, tmpmask);
8490
8491 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
8492                 p = sd;
8493                 sd = &per_cpu(core_domains, i).sd;
8494                 SD_INIT(sd, MC);
8495                 set_domain_attribute(sd, attr);
8496                 cpumask_and(sched_domain_span(sd), cpu_map,
8497                                                    cpu_coregroup_mask(i));
8498                 sd->parent = p;
8499                 p->child = sd;
8500                 cpu_to_core_group(i, cpu_map, &sd->groups, tmpmask);
8501 #endif
8502
8503 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
8504                 p = sd;
8505                 sd = &per_cpu(cpu_domains, i).sd;
8506                 SD_INIT(sd, SIBLING);
8507                 set_domain_attribute(sd, attr);
8508                 cpumask_and(sched_domain_span(sd),
8509                             topology_thread_cpumask(i), cpu_map);
8510                 sd->parent = p;
8511                 p->child = sd;
8512                 cpu_to_cpu_group(i, cpu_map, &sd->groups, tmpmask);
8513 #endif
8514         }
8515
8516 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
8517         /* Set up CPU (sibling) groups */
8518         for_each_cpu(i, cpu_map) {
8519                 cpumask_and(this_sibling_map,
8520                             topology_thread_cpumask(i), cpu_map);
8521                 if (i != cpumask_first(this_sibling_map))
8522                         continue;
8523
8524                 init_sched_build_groups(this_sibling_map, cpu_map,
8525                                         &cpu_to_cpu_group,
8526                                         send_covered, tmpmask);
8527         }
8528 #endif
8529
8530 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
8531         /* Set up multi-core groups */
8532         for_each_cpu(i, cpu_map) {
8533                 cpumask_and(this_core_map, cpu_coregroup_mask(i), cpu_map);
8534                 if (i != cpumask_first(this_core_map))
8535                         continue;
8536
8537                 init_sched_build_groups(this_core_map, cpu_map,
8538                                         &cpu_to_core_group,
8539                                         send_covered, tmpmask);
8540         }
8541 #endif
8542
8543         /* Set up physical groups */
8544         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
8545                 cpumask_and(nodemask, cpumask_of_node(i), cpu_map);
8546                 if (cpumask_empty(nodemask))
8547                         continue;
8548
8549                 init_sched_build_groups(nodemask, cpu_map,
8550                                         &cpu_to_phys_group,
8551                                         send_covered, tmpmask);
8552         }
8553
8554 #ifdef CONFIG_NUMA
8555         /* Set up node groups */
8556         if (sd_allnodes) {
8557                 init_sched_build_groups(cpu_map, cpu_map,
8558                                         &cpu_to_allnodes_group,
8559                                         send_covered, tmpmask);
8560         }
8561
8562         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
8563                 /* Set up node groups */
8564                 struct sched_group *sg, *prev;
8565                 int j;
8566
8567                 cpumask_clear(covered);
8568                 cpumask_and(nodemask, cpumask_of_node(i), cpu_map);
8569                 if (cpumask_empty(nodemask)) {
8570                         sched_group_nodes[i] = NULL;
8571                         continue;
8572                 }
8573
8574                 sched_domain_node_span(i, domainspan);
8575                 cpumask_and(domainspan, domainspan, cpu_map);
8576
8577                 sg = kmalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
8578                                   GFP_KERNEL, i);
8579                 if (!sg) {
8580                         printk(KERN_WARNING "Can not alloc domain group for "
8581                                 "node %d\n", i);
8582                         goto error;
8583                 }
8584                 sched_group_nodes[i] = sg;
8585                 for_each_cpu(j, nodemask) {
8586                         struct sched_domain *sd;
8587
8588                         sd = &per_cpu(node_domains, j).sd;
8589                         sd->groups = sg;
8590                 }
8591                 sg->__cpu_power = 0;
8592                 cpumask_copy(sched_group_cpus(sg), nodemask);
8593                 sg->next = sg;
8594                 cpumask_or(covered, covered, nodemask);
8595                 prev = sg;
8596
8597                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++) {
8598                         int n = (i + j) % nr_node_ids;
8599
8600                         cpumask_complement(notcovered, covered);
8601                         cpumask_and(tmpmask, notcovered, cpu_map);
8602                         cpumask_and(tmpmask, tmpmask, domainspan);
8603                         if (cpumask_empty(tmpmask))
8604                                 break;
8605
8606                         cpumask_and(tmpmask, tmpmask, cpumask_of_node(n));
8607                         if (cpumask_empty(tmpmask))
8608                                 continue;
8609
8610                         sg = kmalloc_node(sizeof(struct sched_group) +
8611                                           cpumask_size(),
8612                                           GFP_KERNEL, i);
8613                         if (!sg) {
8614                                 printk(KERN_WARNING
8615                                 "Can not alloc domain group for node %d\n", j);
8616                                 goto error;
8617                         }
8618                         sg->__cpu_power = 0;
8619                         cpumask_copy(sched_group_cpus(sg), tmpmask);
8620                         sg->next = prev->next;
8621                         cpumask_or(covered, covered, tmpmask);
8622                         prev->next = sg;
8623                         prev = sg;
8624                 }
8625         }
8626 #endif
8627
8628         /* Calculate CPU power for physical packages and nodes */
8629 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
8630         for_each_cpu(i, cpu_map) {
8631                 struct sched_domain *sd = &per_cpu(cpu_domains, i).sd;
8632
8633                 init_sched_groups_power(i, sd);
8634         }
8635 #endif
8636 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
8637         for_each_cpu(i, cpu_map) {
8638                 struct sched_domain *sd = &per_cpu(core_domains, i).sd;
8639
8640                 init_sched_groups_power(i, sd);
8641         }
8642 #endif
8643
8644         for_each_cpu(i, cpu_map) {
8645                 struct sched_domain *sd = &per_cpu(phys_domains, i).sd;
8646
8647                 init_sched_groups_power(i, sd);
8648         }
8649
8650 #ifdef CONFIG_NUMA
8651         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++)
8652                 init_numa_sched_groups_power(sched_group_nodes[i]);
8653
8654         if (sd_allnodes) {
8655                 struct sched_group *sg;
8656
8657                 cpu_to_allnodes_group(cpumask_first(cpu_map), cpu_map, &sg,
8658                                                                 tmpmask);
8659                 init_numa_sched_groups_power(sg);
8660         }
8661 #endif
8662
8663         /* Attach the domains */
8664         for_each_cpu(i, cpu_map) {
8665                 struct sched_domain *sd;
8666 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
8667                 sd = &per_cpu(cpu_domains, i).sd;
8668 #elif defined(CONFIG_SCHED_MC)
8669                 sd = &per_cpu(core_domains, i).sd;
8670 #else
8671                 sd = &per_cpu(phys_domains, i).sd;
8672 #endif
8673                 cpu_attach_domain(sd, rd, i);
8674         }
8675
8676         err = 0;
8677
8678 free_tmpmask:
8679         free_cpumask_var(tmpmask);
8680 free_send_covered:
8681         free_cpumask_var(send_covered);
8682 free_this_core_map:
8683         free_cpumask_var(this_core_map);
8684 free_this_sibling_map:
8685         free_cpumask_var(this_sibling_map);
8686 free_nodemask:
8687         free_cpumask_var(nodemask);
8688 free_notcovered:
8689 #ifdef CONFIG_NUMA
8690         free_cpumask_var(notcovered);
8691 free_covered:
8692         free_cpumask_var(covered);
8693 free_domainspan:
8694         free_cpumask_var(domainspan);
8695 out:
8696 #endif
8697         return err;
8698
8699 free_sched_groups:
8700 #ifdef CONFIG_NUMA
8701         kfree(sched_group_nodes);
8702 #endif
8703         goto free_tmpmask;
8704
8705 #ifdef CONFIG_NUMA
8706 error:
8707         free_sched_groups(cpu_map, tmpmask);
8708         free_rootdomain(rd);
8709         goto free_tmpmask;
8710 #endif
8711 }
8712
8713 static int build_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map)
8714 {
8715         return __build_sched_domains(cpu_map, NULL);
8716 }
8717
8718 static struct cpumask *doms_cur;        /* current sched domains */
8719 static int ndoms_cur;           /* number of sched domains in 'doms_cur' */
8720 static struct sched_domain_attr *dattr_cur;
8721                                 /* attribues of custom domains in 'doms_cur' */
8722
8723 /*
8724  * Special case: If a kmalloc of a doms_cur partition (array of
8725  * cpumask) fails, then fallback to a single sched domain,
8726  * as determined by the single cpumask fallback_doms.
8727  */
8728 static cpumask_var_t fallback_doms;
8729
8730 /*
8731  * arch_update_cpu_topology lets virtualized architectures update the
8732  * cpu core maps. It is supposed to return 1 if the topology changed
8733  * or 0 if it stayed the same.
8734  */
8735 int __attribute__((weak)) arch_update_cpu_topology(void)
8736 {
8737         return 0;
8738 }
8739
8740 /*
8741  * Set up scheduler domains and groups. Callers must hold the hotplug lock.
8742  * For now this just excludes isolated cpus, but could be used to
8743  * exclude other special cases in the future.
8744  */
8745 static int arch_init_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map)
8746 {
8747         int err;
8748
8749         arch_update_cpu_topology();
8750         ndoms_cur = 1;
8751         doms_cur = kmalloc(cpumask_size(), GFP_KERNEL);
8752         if (!doms_cur)
8753                 doms_cur = fallback_doms;
8754         cpumask_andnot(doms_cur, cpu_map, cpu_isolated_map);
8755         dattr_cur = NULL;
8756         err = build_sched_domains(doms_cur);
8757         register_sched_domain_sysctl();
8758
8759         return err;
8760 }
8761
8762 static void arch_destroy_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map,
8763                                        struct cpumask *tmpmask)
8764 {
8765         free_sched_groups(cpu_map, tmpmask);
8766 }
8767
8768 /*
8769  * Detach sched domains from a group of cpus specified in cpu_map
8770  * These cpus will now be attached to the NULL domain
8771  */
8772 static void detach_destroy_domains(const struct cpumask *cpu_map)
8773 {
8774         /* Save because hotplug lock held. */
8775         static DECLARE_BITMAP(tmpmask, CONFIG_NR_CPUS);
8776         int i;
8777
8778         for_each_cpu(i, cpu_map)
8779                 cpu_attach_domain(NULL, &def_root_domain, i);
8780         synchronize_sched();
8781         arch_destroy_sched_domains(cpu_map, to_cpumask(tmpmask));
8782 }
8783
8784 /* handle null as "default" */
8785 static int dattrs_equal(struct sched_domain_attr *cur, int idx_cur,
8786                         struct sched_domain_attr *new, int idx_new)
8787 {
8788         struct sched_domain_attr tmp;
8789
8790         /* fast path */
8791         if (!new && !cur)
8792                 return 1;
8793
8794         tmp = SD_ATTR_INIT;
8795         return !memcmp(cur ? (cur + idx_cur) : &tmp,
8796                         new ? (new + idx_new) : &tmp,
8797                         sizeof(struct sched_domain_attr));
8798 }
8799
8800 /*
8801  * Partition sched domains as specified by the 'ndoms_new'
8802  * cpumasks in the array doms_new[] of cpumasks. This compares
8803  * doms_new[] to the current sched domain partitioning, doms_cur[].
8804  * It destroys each deleted domain and builds each new domain.
8805  *
8806  * 'doms_new' is an array of cpumask's of length 'ndoms_new'.
8807  * The masks don't intersect (don't overlap.) We should setup one
8808  * sched domain for each mask. CPUs not in any of the cpumasks will
8809  * not be load balanced. If the same cpumask appears both in the
8810  * current 'doms_cur' domains and in the new 'doms_new', we can leave
8811  * it as it is.
8812  *
8813  * The passed in 'doms_new' should be kmalloc'd. This routine takes
8814  * ownership of it and will kfree it when done with it. If the caller
8815  * failed the kmalloc call, then it can pass in doms_new == NULL &&
8816  * ndoms_new == 1, and partition_sched_domains() will fallback to
8817  * the single partition 'fallback_doms', it also forces the domains
8818  * to be rebuilt.
8819  *
8820  * If doms_new == NULL it will be replaced with cpu_online_mask.
8821  * ndoms_new == 0 is a special case for destroying existing domains,
8822  * and it will not create the default domain.
8823  *
8824  * Call with hotplug lock held
8825  */
8826 /* FIXME: Change to struct cpumask *doms_new[] */
8827 void partition_sched_domains(int ndoms_new, struct cpumask *doms_new,
8828                              struct sched_domain_attr *dattr_new)
8829 {
8830         int i, j, n;
8831         int new_topology;
8832
8833         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
8834
8835         /* always unregister in case we don't destroy any domains */
8836         unregister_sched_domain_sysctl();
8837
8838         /* Let architecture update cpu core mappings. */
8839         new_topology = arch_update_cpu_topology();
8840
8841         n = doms_new ? ndoms_new : 0;
8842
8843         /* Destroy deleted domains */
8844         for (i = 0; i < ndoms_cur; i++) {
8845                 for (j = 0; j < n && !new_topology; j++) {
8846                         if (cpumask_equal(&doms_cur[i], &doms_new[j])
8847                             && dattrs_equal(dattr_cur, i, dattr_new, j))
8848                                 goto match1;
8849                 }
8850                 /* no match - a current sched domain not in new doms_new[] */
8851                 detach_destroy_domains(doms_cur + i);
8852 match1:
8853                 ;
8854         }
8855
8856         if (doms_new == NULL) {
8857                 ndoms_cur = 0;
8858                 doms_new = fallback_doms;
8859                 cpumask_andnot(&doms_new[0], cpu_online_mask, cpu_isolated_map);
8860                 WARN_ON_ONCE(dattr_new);
8861         }
8862
8863         /* Build new domains */
8864         for (i = 0; i < ndoms_new; i++) {
8865                 for (j = 0; j < ndoms_cur && !new_topology; j++) {
8866                         if (cpumask_equal(&doms_new[i], &doms_cur[j])
8867                             && dattrs_equal(dattr_new, i, dattr_cur, j))
8868                                 goto match2;
8869                 }
8870                 /* no match - add a new doms_new */
8871                 __build_sched_domains(doms_new + i,
8872                                         dattr_new ? dattr_new + i : NULL);
8873 match2:
8874                 ;
8875         }
8876
8877         /* Remember the new sched domains */
8878         if (doms_cur != fallback_doms)
8879                 kfree(doms_cur);
8880         kfree(dattr_cur);       /* kfree(NULL) is safe */
8881         doms_cur = doms_new;
8882         dattr_cur = dattr_new;
8883         ndoms_cur = ndoms_new;
8884
8885         register_sched_domain_sysctl();
8886
8887         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
8888 }
8889
8890 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
8891 static void arch_reinit_sched_domains(void)
8892 {
8893         get_online_cpus();
8894
8895         /* Destroy domains first to force the rebuild */
8896         partition_sched_domains(0, NULL, NULL);
8897
8898         rebuild_sched_domains();
8899         put_online_cpus();
8900 }
8901
8902 static ssize_t sched_power_savings_store(const char *buf, size_t count, int smt)
8903 {
8904         unsigned int level = 0;
8905
8906         if (sscanf(buf, "%u", &level) != 1)
8907                 return -EINVAL;
8908
8909         /*
8910          * level is always be positive so don't check for
8911          * level < POWERSAVINGS_BALANCE_NONE which is 0
8912          * What happens on 0 or 1 byte write,
8913          * need to check for count as well?
8914          */
8915
8916         if (level >= MAX_POWERSAVINGS_BALANCE_LEVELS)
8917                 return -EINVAL;
8918
8919         if (smt)
8920                 sched_smt_power_savings = level;
8921         else
8922                 sched_mc_power_savings = level;
8923
8924         arch_reinit_sched_domains();
8925
8926         return count;
8927 }
8928
8929 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
8930 static ssize_t sched_mc_power_savings_show(struct sysdev_class *class,
8931                                            char *page)
8932 {
8933         return sprintf(page, "%u\n", sched_mc_power_savings);
8934 }
8935 static ssize_t sched_mc_power_savings_store(struct sysdev_class *class,
8936                                             const char *buf, size_t count)
8937 {
8938         return sched_power_savings_store(buf, count, 0);
8939 }
8940 static SYSDEV_CLASS_ATTR(sched_mc_power_savings, 0644,
8941                          sched_mc_power_savings_show,
8942                          sched_mc_power_savings_store);
8943 #endif
8944
8945 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
8946 static ssize_t sched_smt_power_savings_show(struct sysdev_class *dev,
8947                                             char *page)
8948 {
8949         return sprintf(page, "%u\n", sched_smt_power_savings);
8950 }
8951 static ssize_t sched_smt_power_savings_store(struct sysdev_class *dev,
8952                                              const char *buf, size_t count)
8953 {
8954         return sched_power_savings_store(buf, count, 1);
8955 }
8956 static SYSDEV_CLASS_ATTR(sched_smt_power_savings, 0644,
8957                    sched_smt_power_savings_show,
8958                    sched_smt_power_savings_store);
8959 #endif
8960
8961 int __init sched_create_sysfs_power_savings_entries(struct sysdev_class *cls)
8962 {
8963         int err = 0;
8964
8965 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
8966         if (smt_capable())
8967                 err = sysfs_create_file(&cls->kset.kobj,
8968                                         &attr_sched_smt_power_savings.attr);
8969 #endif
8970 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
8971         if (!err && mc_capable())
8972                 err = sysfs_create_file(&cls->kset.kobj,
8973                                         &attr_sched_mc_power_savings.attr);
8974 #endif
8975         return err;
8976 }
8977 #endif /* CONFIG_SCHED_MC || CONFIG_SCHED_SMT */
8978
8979 #ifndef CONFIG_CPUSETS
8980 /*
8981  * Add online and remove offline CPUs from the scheduler domains.
8982  * When cpusets are enabled they take over this function.
8983  */
8984 static int update_sched_domains(struct notifier_block *nfb,
8985                                 unsigned long action, void *hcpu)
8986 {
8987         switch (action) {
8988         case CPU_ONLINE:
8989         case CPU_ONLINE_FROZEN:
8990         case CPU_DEAD:
8991         case CPU_DEAD_FROZEN:
8992                 partition_sched_domains(1, NULL, NULL);
8993                 return NOTIFY_OK;
8994
8995         default:
8996                 return NOTIFY_DONE;
8997         }
8998 }
8999 #endif
9000
9001 static int update_runtime(struct notifier_block *nfb,
9002                                 unsigned long action, void *hcpu)
9003 {
9004         int cpu = (int)(long)hcpu;
9005
9006         switch (action) {
9007         case CPU_DOWN_PREPARE:
9008         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
9009                 disable_runtime(cpu_rq(cpu));
9010                 return NOTIFY_OK;
9011
9012         case CPU_DOWN_FAILED:
9013         case CPU_DOWN_FAILED_FROZEN:
9014         case CPU_ONLINE:
9015         case CPU_ONLINE_FROZEN:
9016                 enable_runtime(cpu_rq(cpu));
9017                 return NOTIFY_OK;
9018
9019         default:
9020                 return NOTIFY_DONE;
9021         }
9022 }
9023
9024 void __init sched_init_smp(void)
9025 {
9026         cpumask_var_t non_isolated_cpus;
9027
9028         alloc_cpumask_var(&non_isolated_cpus, GFP_KERNEL);
9029
9030 #if defined(CONFIG_NUMA)
9031         sched_group_nodes_bycpu = kzalloc(nr_cpu_ids * sizeof(void **),
9032                                                                 GFP_KERNEL);
9033         BUG_ON(sched_group_nodes_bycpu == NULL);
9034 #endif
9035         get_online_cpus();
9036         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
9037         arch_init_sched_domains(cpu_online_mask);
9038         cpumask_andnot(non_isolated_cpus, cpu_possible_mask, cpu_isolated_map);
9039         if (cpumask_empty(non_isolated_cpus))
9040                 cpumask_set_cpu(smp_processor_id(), non_isolated_cpus);
9041         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
9042         put_online_cpus();
9043
9044 #ifndef CONFIG_CPUSETS
9045         /* XXX: Theoretical race here - CPU may be hotplugged now */
9046         hotcpu_notifier(update_sched_domains, 0);
9047 #endif
9048
9049         /* RT runtime code needs to handle some hotplug events */
9050         hotcpu_notifier(update_runtime, 0);
9051
9052         init_hrtick();
9053
9054         /* Move init over to a non-isolated CPU */
9055         if (set_cpus_allowed_ptr(current, non_isolated_cpus) < 0)
9056                 BUG();
9057         sched_init_granularity();
9058         free_cpumask_var(non_isolated_cpus);
9059
9060         alloc_cpumask_var(&fallback_doms, GFP_KERNEL);
9061         init_sched_rt_class();
9062 }
9063 #else
9064 void __init sched_init_smp(void)
9065 {
9066         sched_init_granularity();
9067 }
9068 #endif /* CONFIG_SMP */
9069
9070 int in_sched_functions(unsigned long addr)
9071 {
9072         return in_lock_functions(addr) ||
9073                 (addr >= (unsigned long)__sched_text_start
9074                 && addr < (unsigned long)__sched_text_end);
9075 }
9076
9077 static void init_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq, struct rq *rq)
9078 {
9079         cfs_rq->tasks_timeline = RB_ROOT;
9080         INIT_LIST_HEAD(&cfs_rq->tasks);
9081 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9082         cfs_rq->rq = rq;
9083 #endif
9084         cfs_rq->min_vruntime = (u64)(-(1LL << 20));
9085 }
9086
9087 static void init_rt_rq(struct rt_rq *rt_rq, struct rq *rq)
9088 {
9089         struct rt_prio_array *array;
9090         int i;
9091
9092         array = &rt_rq->active;
9093         for (i = 0; i < MAX_RT_PRIO; i++) {
9094                 INIT_LIST_HEAD(array->queue + i);
9095                 __clear_bit(i, array->bitmap);
9096         }
9097         /* delimiter for bitsearch: */
9098         __set_bit(MAX_RT_PRIO, array->bitmap);
9099
9100 #if defined CONFIG_SMP || defined CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9101         rt_rq->highest_prio.curr = MAX_RT_PRIO;
9102 #ifdef CONFIG_SMP
9103         rt_rq->highest_prio.next = MAX_RT_PRIO;
9104 #endif
9105 #endif
9106 #ifdef CONFIG_SMP
9107         rt_rq->rt_nr_migratory = 0;
9108         rt_rq->overloaded = 0;
9109         plist_head_init(&rq->rt.pushable_tasks, &rq->lock);
9110 #endif
9111
9112         rt_rq->rt_time = 0;
9113         rt_rq->rt_throttled = 0;
9114         rt_rq->rt_runtime = 0;
9115         spin_lock_init(&rt_rq->rt_runtime_lock);
9116
9117 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9118         rt_rq->rt_nr_boosted = 0;
9119         rt_rq->rq = rq;
9120 #endif
9121 }
9122
9123 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9124 static void init_tg_cfs_entry(struct task_group *tg, struct cfs_rq *cfs_rq,
9125                                 struct sched_entity *se, int cpu, int add,
9126                                 struct sched_entity *parent)
9127 {
9128         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
9129         tg->cfs_rq[cpu] = cfs_rq;
9130         init_cfs_rq(cfs_rq, rq);
9131         cfs_rq->tg = tg;
9132         if (add)
9133                 list_add(&cfs_rq->leaf_cfs_rq_list, &rq->leaf_cfs_rq_list);
9134
9135         tg->se[cpu] = se;
9136         /* se could be NULL for init_task_group */
9137         if (!se)
9138                 return;
9139
9140         if (!parent)
9141                 se->cfs_rq = &rq->cfs;
9142         else
9143                 se->cfs_rq = parent->my_q;
9144
9145         se->my_q = cfs_rq;
9146         se->load.weight = tg->shares;
9147         se->load.inv_weight = 0;
9148         se->parent = parent;
9149 }
9150 #endif
9151
9152 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9153 static void init_tg_rt_entry(struct task_group *tg, struct rt_rq *rt_rq,
9154                 struct sched_rt_entity *rt_se, int cpu, int add,
9155                 struct sched_rt_entity *parent)
9156 {
9157         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
9158
9159         tg->rt_rq[cpu] = rt_rq;
9160         init_rt_rq(rt_rq, rq);
9161         rt_rq->tg = tg;
9162         rt_rq->rt_se = rt_se;
9163         rt_rq->rt_runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
9164         if (add)
9165                 list_add(&rt_rq->leaf_rt_rq_list, &rq->leaf_rt_rq_list);
9166
9167         tg->rt_se[cpu] = rt_se;
9168         if (!rt_se)
9169                 return;
9170
9171         if (!parent)
9172                 rt_se->rt_rq = &rq->rt;
9173         else
9174                 rt_se->rt_rq = parent->my_q;
9175
9176         rt_se->my_q = rt_rq;
9177         rt_se->parent = parent;
9178         INIT_LIST_HEAD(&rt_se->run_list);
9179 }
9180 #endif
9181
9182 void __init sched_init(void)
9183 {
9184         int i, j;
9185         unsigned long alloc_size = 0, ptr;
9186
9187 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9188         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
9189 #endif
9190 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9191         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
9192 #endif
9193 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
9194         alloc_size *= 2;
9195 #endif
9196 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
9197         alloc_size += num_possible_cpus() * cpumask_size();
9198 #endif
9199         /*
9200          * As sched_init() is called before page_alloc is setup,
9201          * we use alloc_bootmem().
9202          */
9203         if (alloc_size) {
9204                 ptr = (unsigned long)kzalloc(alloc_size, GFP_NOWAIT);
9205
9206 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9207                 init_task_group.se = (struct sched_entity **)ptr;
9208                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
9209
9210                 init_task_group.cfs_rq = (struct cfs_rq **)ptr;
9211                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
9212
9213 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
9214                 root_task_group.se = (struct sched_entity **)ptr;
9215                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
9216
9217                 root_task_group.cfs_rq = (struct cfs_rq **)ptr;
9218                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
9219 #endif /* CONFIG_USER_SCHED */
9220 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
9221 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9222                 init_task_group.rt_se = (struct sched_rt_entity **)ptr;
9223                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
9224
9225                 init_task_group.rt_rq = (struct rt_rq **)ptr;
9226                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
9227
9228 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
9229                 root_task_group.rt_se = (struct sched_rt_entity **)ptr;
9230                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
9231
9232                 root_task_group.rt_rq = (struct rt_rq **)ptr;
9233                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
9234 #endif /* CONFIG_USER_SCHED */
9235 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
9236 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
9237                 for_each_possible_cpu(i) {
9238                         per_cpu(load_balance_tmpmask, i) = (void *)ptr;
9239                         ptr += cpumask_size();
9240                 }
9241 #endif /* CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK */
9242         }
9243
9244 #ifdef CONFIG_SMP
9245         init_defrootdomain();
9246 #endif
9247
9248         init_rt_bandwidth(&def_rt_bandwidth,
9249                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
9250
9251 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9252         init_rt_bandwidth(&init_task_group.rt_bandwidth,
9253                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
9254 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
9255         init_rt_bandwidth(&root_task_group.rt_bandwidth,
9256                         global_rt_period(), RUNTIME_INF);
9257 #endif /* CONFIG_USER_SCHED */
9258 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
9259
9260 #ifdef CONFIG_GROUP_SCHED
9261         list_add(&init_task_group.list, &task_groups);
9262         INIT_LIST_HEAD(&init_task_group.children);
9263
9264 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
9265         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.children);
9266         init_task_group.parent = &root_task_group;
9267         list_add(&init_task_group.siblings, &root_task_group.children);
9268 #endif /* CONFIG_USER_SCHED */
9269 #endif /* CONFIG_GROUP_SCHED */
9270
9271         for_each_possible_cpu(i) {
9272                 struct rq *rq;
9273
9274                 rq = cpu_rq(i);
9275                 spin_lock_init(&rq->lock);
9276                 rq->nr_running = 0;
9277                 rq->calc_load_active = 0;
9278                 rq->calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
9279                 init_cfs_rq(&rq->cfs, rq);
9280                 init_rt_rq(&rq->rt, rq);
9281 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9282                 init_task_group.shares = init_task_group_load;
9283                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_cfs_rq_list);
9284 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
9285                 /*
9286                  * How much cpu bandwidth does init_task_group get?
9287                  *
9288                  * In case of task-groups formed thr' the cgroup filesystem, it
9289                  * gets 100% of the cpu resources in the system. This overall
9290                  * system cpu resource is divided among the tasks of
9291                  * init_task_group and its child task-groups in a fair manner,
9292                  * based on each entity's (task or task-group's) weight
9293                  * (se->load.weight).
9294                  *
9295                  * In other words, if init_task_group has 10 tasks of weight
9296                  * 1024) and two child groups A0 and A1 (of weight 1024 each),
9297                  * then A0's share of the cpu resource is:
9298                  *
9299                  *      A0's bandwidth = 1024 / (10*1024 + 1024 + 1024) = 8.33%
9300                  *
9301                  * We achieve this by letting init_task_group's tasks sit
9302                  * directly in rq->cfs (i.e init_task_group->se[] = NULL).
9303                  */
9304                 init_tg_cfs_entry(&init_task_group, &rq->cfs, NULL, i, 1, NULL);
9305 #elif defined CONFIG_USER_SCHED
9306                 root_task_group.shares = NICE_0_LOAD;
9307                 init_tg_cfs_entry(&root_task_group, &rq->cfs, NULL, i, 0, NULL);
9308                 /*
9309                  * In case of task-groups formed thr' the user id of tasks,
9310                  * init_task_group represents tasks belonging to root user.
9311                  * Hence it forms a sibling of all subsequent groups formed.
9312                  * In this case, init_task_group gets only a fraction of overall
9313                  * system cpu resource, based on the weight assigned to root
9314                  * user's cpu share (INIT_TASK_GROUP_LOAD). This is accomplished
9315                  * by letting tasks of init_task_group sit in a separate cfs_rq
9316                  * (init_cfs_rq) and having one entity represent this group of
9317                  * tasks in rq->cfs (i.e init_task_group->se[] != NULL).
9318                  */
9319                 init_tg_cfs_entry(&init_task_group,
9320                                 &per_cpu(init_cfs_rq, i),
9321                                 &per_cpu(init_sched_entity, i), i, 1,
9322                                 root_task_group.se[i]);
9323
9324 #endif
9325 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
9326
9327                 rq->rt.rt_runtime = def_rt_bandwidth.rt_runtime;
9328 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9329                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_rt_rq_list);
9330 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
9331                 init_tg_rt_entry(&init_task_group, &rq->rt, NULL, i, 1, NULL);
9332 #elif defined CONFIG_USER_SCHED
9333                 init_tg_rt_entry(&root_task_group, &rq->rt, NULL, i, 0, NULL);
9334                 init_tg_rt_entry(&init_task_group,
9335                                 &per_cpu(init_rt_rq, i),
9336                                 &per_cpu(init_sched_rt_entity, i), i, 1,
9337                                 root_task_group.rt_se[i]);
9338 #endif
9339 #endif
9340
9341                 for (j = 0; j < CPU_LOAD_IDX_MAX; j++)
9342                         rq->cpu_load[j] = 0;
9343 #ifdef CONFIG_SMP
9344                 rq->sd = NULL;
9345                 rq->rd = NULL;
9346                 rq->active_balance = 0;
9347                 rq->next_balance = jiffies;
9348                 rq->push_cpu = 0;
9349                 rq->cpu = i;
9350                 rq->online = 0;
9351                 rq->migration_thread = NULL;
9352                 INIT_LIST_HEAD(&rq->migration_queue);
9353                 rq_attach_root(rq, &def_root_domain);
9354 #endif
9355                 init_rq_hrtick(rq);
9356                 atomic_set(&rq->nr_iowait, 0);
9357         }
9358
9359         set_load_weight(&init_task);
9360
9361 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
9362         INIT_HLIST_HEAD(&init_task.preempt_notifiers);
9363 #endif
9364
9365 #ifdef CONFIG_SMP
9366         open_softirq(SCHED_SOFTIRQ, run_rebalance_domains);
9367 #endif
9368
9369 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
9370         plist_head_init(&init_task.pi_waiters, &init_task.pi_lock);
9371 #endif
9372
9373         /*
9374          * The boot idle thread does lazy MMU switching as well:
9375          */
9376         atomic_inc(&init_mm.mm_count);
9377         enter_lazy_tlb(&init_mm, current);
9378
9379         /*
9380          * Make us the idle thread. Technically, schedule() should not be
9381          * called from this thread, however somewhere below it might be,
9382          * but because we are the idle thread, we just pick up running again
9383          * when this runqueue becomes "idle".
9384          */
9385         init_idle(current, smp_processor_id());
9386
9387         calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
9388
9389         /*
9390          * During early bootup we pretend to be a normal task:
9391          */
9392         current->sched_class = &fair_sched_class;
9393
9394         /* Allocate the nohz_cpu_mask if CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK */
9395         alloc_cpumask_var(&nohz_cpu_mask, GFP_NOWAIT);
9396 #ifdef CONFIG_SMP
9397 #ifdef CONFIG_NO_HZ
9398         alloc_cpumask_var(&nohz.cpu_mask, GFP_NOWAIT);
9399         alloc_cpumask_var(&nohz.ilb_grp_nohz_mask, GFP_NOWAIT);
9400 #endif
9401         alloc_cpumask_var(&cpu_isolated_map, GFP_NOWAIT);
9402 #endif /* SMP */
9403
9404         perf_counter_init();
9405
9406         scheduler_running = 1;
9407 }
9408
9409 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK_SLEEP
9410 void __might_sleep(char *file, int line)
9411 {
9412 #ifdef in_atomic
9413         static unsigned long prev_jiffy;        /* ratelimiting */
9414
9415         if ((!in_atomic() && !irqs_disabled()) ||
9416                     system_state != SYSTEM_RUNNING || oops_in_progress)
9417                 return;
9418         if (time_before(jiffies, prev_jiffy + HZ) && prev_jiffy)
9419                 return;
9420         prev_jiffy = jiffies;
9421
9422         printk(KERN_ERR
9423                 "BUG: sleeping function called from invalid context at %s:%d\n",
9424                         file, line);
9425         printk(KERN_ERR
9426                 "in_atomic(): %d, irqs_disabled(): %d, pid: %d, name: %s\n",
9427                         in_atomic(), irqs_disabled(),
9428                         current->pid, current->comm);
9429
9430         debug_show_held_locks(current);
9431         if (irqs_disabled())
9432                 print_irqtrace_events(current);
9433         dump_stack();
9434 #endif
9435 }
9436 EXPORT_SYMBOL(__might_sleep);
9437 #endif
9438
9439 #ifdef CONFIG_MAGIC_SYSRQ
9440 static void normalize_task(struct rq *rq, struct task_struct *p)
9441 {
9442         int on_rq;
9443
9444         update_rq_clock(rq);
9445         on_rq = p->se.on_rq;
9446         if (on_rq)
9447                 deactivate_task(rq, p, 0);
9448         __setscheduler(rq, p, SCHED_NORMAL, 0);
9449         if (on_rq) {
9450                 activate_task(rq, p, 0);
9451                 resched_task(rq->curr);
9452         }
9453 }
9454
9455 void normalize_rt_tasks(void)
9456 {
9457         struct task_struct *g, *p;
9458         unsigned long flags;
9459         struct rq *rq;
9460
9461         read_lock_irqsave(&tasklist_lock, flags);
9462         do_each_thread(g, p) {
9463                 /*
9464                  * Only normalize user tasks:
9465                  */
9466                 if (!p->mm)
9467                         continue;
9468
9469                 p->se.exec_start                = 0;
9470 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
9471                 p->se.wait_start                = 0;
9472                 p->se.sleep_start               = 0;
9473                 p->se.block_start               = 0;
9474 #endif
9475
9476                 if (!rt_task(p)) {
9477                         /*
9478                          * Renice negative nice level userspace
9479                          * tasks back to 0:
9480                          */
9481                         if (TASK_NICE(p) < 0 && p->mm)
9482                                 set_user_nice(p, 0);
9483                         continue;
9484                 }
9485
9486                 spin_lock(&p->pi_lock);
9487                 rq = __task_rq_lock(p);
9488
9489                 normalize_task(rq, p);
9490
9491                 __task_rq_unlock(rq);
9492                 spin_unlock(&p->pi_lock);
9493         } while_each_thread(g, p);
9494
9495         read_unlock_irqrestore(&tasklist_lock, flags);
9496 }
9497
9498 #endif /* CONFIG_MAGIC_SYSRQ */
9499
9500 #ifdef CONFIG_IA64
9501 /*
9502  * These functions are only useful for the IA64 MCA handling.
9503  *
9504  * They can only be called when the whole system has been
9505  * stopped - every CPU needs to be quiescent, and no scheduling
9506  * activity can take place. Using them for anything else would
9507  * be a serious bug, and as a result, they aren't even visible
9508  * under any other configuration.
9509  */
9510
9511 /**
9512  * curr_task - return the current task for a given cpu.
9513  * @cpu: the processor in question.
9514  *
9515  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
9516  */
9517 struct task_struct *curr_task(int cpu)
9518 {
9519         return cpu_curr(cpu);
9520 }
9521
9522 /**
9523  * set_curr_task - set the current task for a given cpu.
9524  * @cpu: the processor in question.
9525  * @p: the task pointer to set.
9526  *
9527  * Description: This function must only be used when non-maskable interrupts
9528  * are serviced on a separate stack. It allows the architecture to switch the
9529  * notion of the current task on a cpu in a non-blocking manner. This function
9530  * must be called with all CPU's synchronized, and interrupts disabled, the
9531  * and caller must save the original value of the current task (see
9532  * curr_task() above) and restore that value before reenabling interrupts and
9533  * re-starting the system.
9534  *
9535  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
9536  */
9537 void set_curr_task(int cpu, struct task_struct *p)
9538 {
9539         cpu_curr(cpu) = p;
9540 }
9541
9542 #endif
9543
9544 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9545 static void free_fair_sched_group(struct task_group *tg)
9546 {
9547         int i;
9548
9549         for_each_possible_cpu(i) {
9550                 if (tg->cfs_rq)
9551                         kfree(tg->cfs_rq[i]);
9552                 if (tg->se)
9553                         kfree(tg->se[i]);
9554         }
9555
9556         kfree(tg->cfs_rq);
9557         kfree(tg->se);
9558 }
9559
9560 static
9561 int alloc_fair_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
9562 {
9563         struct cfs_rq *cfs_rq;
9564         struct sched_entity *se;
9565         struct rq *rq;
9566         int i;
9567
9568         tg->cfs_rq = kzalloc(sizeof(cfs_rq) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
9569         if (!tg->cfs_rq)
9570                 goto err;
9571         tg->se = kzalloc(sizeof(se) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
9572         if (!tg->se)
9573                 goto err;
9574
9575         tg->shares = NICE_0_LOAD;
9576
9577         for_each_possible_cpu(i) {
9578                 rq = cpu_rq(i);
9579
9580                 cfs_rq = kzalloc_node(sizeof(struct cfs_rq),
9581                                       GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
9582                 if (!cfs_rq)
9583                         goto err;
9584
9585                 se = kzalloc_node(sizeof(struct sched_entity),
9586                                   GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
9587                 if (!se)
9588                         goto err;
9589
9590                 init_tg_cfs_entry(tg, cfs_rq, se, i, 0, parent->se[i]);
9591         }
9592
9593         return 1;
9594
9595  err:
9596         return 0;
9597 }
9598
9599 static inline void register_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
9600 {
9601         list_add_rcu(&tg->cfs_rq[cpu]->leaf_cfs_rq_list,
9602                         &cpu_rq(cpu)->leaf_cfs_rq_list);
9603 }
9604
9605 static inline void unregister_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
9606 {
9607         list_del_rcu(&tg->cfs_rq[cpu]->leaf_cfs_rq_list);
9608 }
9609 #else /* !CONFG_FAIR_GROUP_SCHED */
9610 static inline void free_fair_sched_group(struct task_group *tg)
9611 {
9612 }
9613
9614 static inline
9615 int alloc_fair_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
9616 {
9617         return 1;
9618 }
9619
9620 static inline void register_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
9621 {
9622 }
9623
9624 static inline void unregister_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
9625 {
9626 }
9627 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
9628
9629 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9630 static void free_rt_sched_group(struct task_group *tg)
9631 {
9632         int i;
9633
9634         destroy_rt_bandwidth(&tg->rt_bandwidth);
9635
9636         for_each_possible_cpu(i) {
9637                 if (tg->rt_rq)
9638                         kfree(tg->rt_rq[i]);
9639                 if (tg->rt_se)
9640                         kfree(tg->rt_se[i]);
9641         }
9642
9643         kfree(tg->rt_rq);
9644         kfree(tg->rt_se);
9645 }
9646
9647 static
9648 int alloc_rt_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
9649 {
9650         struct rt_rq *rt_rq;
9651         struct sched_rt_entity *rt_se;
9652         struct rq *rq;
9653         int i;
9654
9655         tg->rt_rq = kzalloc(sizeof(rt_rq) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
9656         if (!tg->rt_rq)
9657                 goto err;
9658         tg->rt_se = kzalloc(sizeof(rt_se) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
9659         if (!tg->rt_se)
9660                 goto err;
9661
9662         init_rt_bandwidth(&tg->rt_bandwidth,
9663                         ktime_to_ns(def_rt_bandwidth.rt_period), 0);
9664
9665         for_each_possible_cpu(i) {
9666                 rq = cpu_rq(i);
9667
9668                 rt_rq = kzalloc_node(sizeof(struct rt_rq),
9669                                      GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
9670                 if (!rt_rq)
9671                         goto err;
9672
9673                 rt_se = kzalloc_node(sizeof(struct sched_rt_entity),
9674                                      GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
9675                 if (!rt_se)
9676                         goto err;
9677
9678                 init_tg_rt_entry(tg, rt_rq, rt_se, i, 0, parent->rt_se[i]);
9679         }
9680
9681         return 1;
9682
9683  err:
9684         return 0;
9685 }
9686
9687 static inline void register_rt_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
9688 {
9689         list_add_rcu(&tg->rt_rq[cpu]->leaf_rt_rq_list,
9690                         &cpu_rq(cpu)->leaf_rt_rq_list);
9691 }
9692
9693 static inline void unregister_rt_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
9694 {
9695         list_del_rcu(&tg->rt_rq[cpu]->leaf_rt_rq_list);
9696 }
9697 #else /* !CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
9698 static inline void free_rt_sched_group(struct task_group *tg)
9699 {
9700 }
9701
9702 static inline
9703 int alloc_rt_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
9704 {
9705         return 1;
9706 }
9707
9708 static inline void register_rt_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
9709 {
9710 }
9711
9712 static inline void unregister_rt_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
9713 {
9714 }
9715 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
9716
9717 #ifdef CONFIG_GROUP_SCHED
9718 static void free_sched_group(struct task_group *tg)
9719 {
9720         free_fair_sched_group(tg);
9721         free_rt_sched_group(tg);
9722         kfree(tg);
9723 }
9724
9725 /* allocate runqueue etc for a new task group */
9726 struct task_group *sched_create_group(struct task_group *parent)
9727 {
9728         struct task_group *tg;
9729         unsigned long flags;
9730         int i;
9731
9732         tg = kzalloc(sizeof(*tg), GFP_KERNEL);
9733         if (!tg)
9734                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
9735
9736         if (!alloc_fair_sched_group(tg, parent))
9737                 goto err;
9738
9739         if (!alloc_rt_sched_group(tg, parent))
9740                 goto err;
9741
9742         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
9743         for_each_possible_cpu(i) {
9744                 register_fair_sched_group(tg, i);
9745                 register_rt_sched_group(tg, i);
9746         }
9747         list_add_rcu(&tg->list, &task_groups);
9748
9749         WARN_ON(!parent); /* root should already exist */
9750
9751         tg->parent = parent;
9752         INIT_LIST_HEAD(&tg->children);
9753         list_add_rcu(&tg->siblings, &parent->children);
9754         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
9755
9756         return tg;
9757
9758 err:
9759         free_sched_group(tg);
9760         return ERR_PTR(-ENOMEM);
9761 }
9762
9763 /* rcu callback to free various structures associated with a task group */
9764 static void free_sched_group_rcu(struct rcu_head *rhp)
9765 {
9766         /* now it should be safe to free those cfs_rqs */
9767         free_sched_group(container_of(rhp, struct task_group, rcu));
9768 }
9769
9770 /* Destroy runqueue etc associated with a task group */
9771 void sched_destroy_group(struct task_group *tg)
9772 {
9773         unsigned long flags;
9774         int i;
9775
9776         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
9777         for_each_possible_cpu(i) {
9778                 unregister_fair_sched_group(tg, i);
9779                 unregister_rt_sched_group(tg, i);
9780         }
9781         list_del_rcu(&tg->list);
9782         list_del_rcu(&tg->siblings);
9783         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
9784
9785         /* wait for possible concurrent references to cfs_rqs complete */
9786         call_rcu(&tg->rcu, free_sched_group_rcu);
9787 }
9788
9789 /* change task's runqueue when it moves between groups.
9790  *      The caller of this function should have put the task in its new group
9791  *      by now. This function just updates tsk->se.cfs_rq and tsk->se.parent to
9792  *      reflect its new group.
9793  */
9794 void sched_move_task(struct task_struct *tsk)
9795 {
9796         int on_rq, running;
9797         unsigned long flags;
9798         struct rq *rq;
9799
9800         rq = task_rq_lock(tsk, &flags);
9801
9802         update_rq_clock(rq);
9803
9804         running = task_current(rq, tsk);
9805         on_rq = tsk->se.on_rq;
9806
9807         if (on_rq)
9808                 dequeue_task(rq, tsk, 0);
9809         if (unlikely(running))
9810                 tsk->sched_class->put_prev_task(rq, tsk);
9811
9812         set_task_rq(tsk, task_cpu(tsk));
9813
9814 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9815         if (tsk->sched_class->moved_group)
9816                 tsk->sched_class->moved_group(tsk);
9817 #endif
9818
9819         if (unlikely(running))
9820                 tsk->sched_class->set_curr_task(rq);
9821         if (on_rq)
9822                 enqueue_task(rq, tsk, 0);
9823
9824         task_rq_unlock(rq, &flags);
9825 }
9826 #endif /* CONFIG_GROUP_SCHED */
9827
9828 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9829 static void __set_se_shares(struct sched_entity *se, unsigned long shares)
9830 {
9831         struct cfs_rq *cfs_rq = se->cfs_rq;
9832         int on_rq;
9833
9834         on_rq = se->on_rq;
9835         if (on_rq)
9836                 dequeue_entity(cfs_rq, se, 0);
9837
9838         se->load.weight = shares;
9839         se->load.inv_weight = 0;
9840
9841         if (on_rq)
9842                 enqueue_entity(cfs_rq, se, 0);
9843 }
9844
9845 static void set_se_shares(struct sched_entity *se, unsigned long shares)
9846 {
9847         struct cfs_rq *cfs_rq = se->cfs_rq;
9848         struct rq *rq = cfs_rq->rq;
9849         unsigned long flags;
9850
9851         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
9852         __set_se_shares(se, shares);
9853         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
9854 }
9855
9856 static DEFINE_MUTEX(shares_mutex);
9857
9858 int sched_group_set_shares(struct task_group *tg, unsigned long shares)
9859 {
9860         int i;
9861         unsigned long flags;
9862
9863         /*
9864          * We can't change the weight of the root cgroup.
9865          */
9866         if (!tg->se[0])
9867                 return -EINVAL;
9868
9869         if (shares < MIN_SHARES)
9870                 shares = MIN_SHARES;
9871         else if (shares > MAX_SHARES)
9872                 shares = MAX_SHARES;
9873
9874         mutex_lock(&shares_mutex);
9875         if (tg->shares == shares)
9876                 goto done;
9877
9878         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
9879         for_each_possible_cpu(i)
9880                 unregister_fair_sched_group(tg, i);
9881         list_del_rcu(&tg->siblings);
9882         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
9883
9884         /* wait for any ongoing reference to this group to finish */
9885         synchronize_sched();
9886
9887         /*
9888          * Now we are free to modify the group's share on each cpu
9889          * w/o tripping rebalance_share or load_balance_fair.
9890          */
9891         tg->shares = shares;
9892         for_each_possible_cpu(i) {
9893                 /*
9894                  * force a rebalance
9895                  */
9896                 cfs_rq_set_shares(tg->cfs_rq[i], 0);
9897                 set_se_shares(tg->se[i], shares);
9898         }
9899
9900         /*
9901          * Enable load balance activity on this group, by inserting it back on
9902          * each cpu's rq->leaf_cfs_rq_list.
9903          */
9904         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
9905         for_each_possible_cpu(i)
9906                 register_fair_sched_group(tg, i);
9907         list_add_rcu(&tg->siblings, &tg->parent->children);
9908         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
9909 done:
9910         mutex_unlock(&shares_mutex);
9911         return 0;
9912 }
9913
9914 unsigned long sched_group_shares(struct task_group *tg)
9915 {
9916         return tg->shares;
9917 }
9918 #endif
9919
9920 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9921 /*
9922  * Ensure that the real time constraints are schedulable.
9923  */
9924 static DEFINE_MUTEX(rt_constraints_mutex);
9925
9926 static unsigned long to_ratio(u64 period, u64 runtime)
9927 {
9928         if (runtime == RUNTIME_INF)
9929                 return 1ULL << 20;
9930
9931         return div64_u64(runtime << 20, period);
9932 }
9933
9934 /* Must be called with tasklist_lock held */
9935 static inline int tg_has_rt_tasks(struct task_group *tg)
9936 {
9937         struct task_struct *g, *p;
9938
9939         do_each_thread(g, p) {
9940                 if (rt_task(p) && rt_rq_of_se(&p->rt)->tg == tg)
9941                         return 1;
9942         } while_each_thread(g, p);
9943
9944         return 0;
9945 }
9946
9947 struct rt_schedulable_data {
9948         struct task_group *tg;
9949         u64 rt_period;
9950         u64 rt_runtime;
9951 };
9952
9953 static int tg_schedulable(struct task_group *tg, void *data)
9954 {
9955         struct rt_schedulable_data *d = data;
9956         struct task_group *child;
9957         unsigned long total, sum = 0;
9958         u64 period, runtime;
9959
9960         period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
9961         runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
9962
9963         if (tg == d->tg) {
9964                 period = d->rt_period;
9965                 runtime = d->rt_runtime;
9966         }
9967
9968 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
9969         if (tg == &root_task_group) {
9970                 period = global_rt_period();
9971                 runtime = global_rt_runtime();
9972         }
9973 #endif
9974
9975         /*
9976          * Cannot have more runtime than the period.
9977          */
9978         if (runtime > period && runtime != RUNTIME_INF)
9979                 return -EINVAL;
9980
9981         /*
9982          * Ensure we don't starve existing RT tasks.
9983          */
9984         if (rt_bandwidth_enabled() && !runtime && tg_has_rt_tasks(tg))
9985                 return -EBUSY;
9986
9987         total = to_ratio(period, runtime);
9988
9989         /*
9990          * Nobody can have more than the global setting allows.
9991          */
9992         if (total > to_ratio(global_rt_period(), global_rt_runtime()))
9993                 return -EINVAL;
9994
9995         /*
9996          * The sum of our children's runtime should not exceed our own.
9997          */
9998         list_for_each_entry_rcu(child, &tg->children, siblings) {
9999                 period = ktime_to_ns(child->rt_bandwidth.rt_period);
10000                 runtime = child->rt_bandwidth.rt_runtime;
10001
10002                 if (child == d->tg) {
10003                         period = d->rt_period;
10004                         runtime = d->rt_runtime;
10005                 }
10006
10007                 sum += to_ratio(period, runtime);
10008         }
10009
10010         if (sum > total)
10011                 return -EINVAL;
10012
10013         return 0;
10014 }
10015
10016 static int __rt_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime)
10017 {
10018         struct rt_schedulable_data data = {
10019                 .tg = tg,
10020                 .rt_period = period,
10021                 .rt_runtime = runtime,
10022         };
10023
10024         return walk_tg_tree(tg_schedulable, tg_nop, &data);
10025 }
10026
10027 static int tg_set_bandwidth(struct task_group *tg,
10028                 u64 rt_period, u64 rt_runtime)
10029 {
10030         int i, err = 0;
10031
10032         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
10033         read_lock(&tasklist_lock);
10034         err = __rt_schedulable(tg, rt_period, rt_runtime);
10035         if (err)
10036                 goto unlock;
10037
10038         spin_lock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
10039         tg->rt_bandwidth.rt_period = ns_to_ktime(rt_period);
10040         tg->rt_bandwidth.rt_runtime = rt_runtime;
10041
10042         for_each_possible_cpu(i) {
10043                 struct rt_rq *rt_rq = tg->rt_rq[i];
10044
10045                 spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
10046                 rt_rq->rt_runtime = rt_runtime;
10047                 spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
10048         }
10049         spin_unlock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
10050  unlock:
10051         read_unlock(&tasklist_lock);
10052         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
10053
10054         return err;
10055 }
10056
10057 int sched_group_set_rt_runtime(struct task_group *tg, long rt_runtime_us)
10058 {
10059         u64 rt_runtime, rt_period;
10060
10061         rt_period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
10062         rt_runtime = (u64)rt_runtime_us * NSEC_PER_USEC;
10063         if (rt_runtime_us < 0)
10064                 rt_runtime = RUNTIME_INF;
10065
10066         return tg_set_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
10067 }
10068
10069 long sched_group_rt_runtime(struct task_group *tg)
10070 {
10071         u64 rt_runtime_us;
10072
10073         if (tg->rt_bandwidth.rt_runtime == RUNTIME_INF)
10074                 return -1;
10075
10076         rt_runtime_us = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
10077         do_div(rt_runtime_us, NSEC_PER_USEC);
10078         return rt_runtime_us;
10079 }
10080
10081 int sched_group_set_rt_period(struct task_group *tg, long rt_period_us)
10082 {
10083         u64 rt_runtime, rt_period;
10084
10085         rt_period = (u64)rt_period_us * NSEC_PER_USEC;
10086         rt_runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
10087
10088         if (rt_period == 0)
10089                 return -EINVAL;
10090
10091         return tg_set_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
10092 }
10093
10094 long sched_group_rt_period(struct task_group *tg)
10095 {
10096         u64 rt_period_us;
10097
10098         rt_period_us = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
10099         do_div(rt_period_us, NSEC_PER_USEC);
10100         return rt_period_us;
10101 }
10102
10103 static int sched_rt_global_constraints(void)
10104 {
10105         u64 runtime, period;
10106         int ret = 0;
10107
10108         if (sysctl_sched_rt_period <= 0)
10109                 return -EINVAL;
10110
10111         runtime = global_rt_runtime();
10112         period = global_rt_period();
10113
10114         /*
10115          * Sanity check on the sysctl variables.
10116          */
10117         if (runtime > period && runtime != RUNTIME_INF)
10118                 return -EINVAL;
10119
10120         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
10121         read_lock(&tasklist_lock);
10122         ret = __rt_schedulable(NULL, 0, 0);
10123         read_unlock(&tasklist_lock);
10124         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
10125
10126         return ret;
10127 }
10128
10129 int sched_rt_can_attach(struct task_group *tg, struct task_struct *tsk)
10130 {
10131         /* Don't accept realtime tasks when there is no way for them to run */
10132         if (rt_task(tsk) && tg->rt_bandwidth.rt_runtime == 0)
10133                 return 0;
10134
10135         return 1;
10136 }
10137
10138 #else /* !CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
10139 static int sched_rt_global_constraints(void)
10140 {
10141         unsigned long flags;
10142         int i;
10143
10144         if (sysctl_sched_rt_period <= 0)
10145                 return -EINVAL;
10146
10147         /*
10148          * There's always some RT tasks in the root group
10149          * -- migration, kstopmachine etc..
10150          */
10151         if (sysctl_sched_rt_runtime == 0)
10152                 return -EBUSY;
10153
10154         spin_lock_irqsave(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
10155         for_each_possible_cpu(i) {
10156                 struct rt_rq *rt_rq = &cpu_rq(i)->rt;
10157
10158                 spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
10159                 rt_rq->rt_runtime = global_rt_runtime();
10160                 spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
10161         }
10162         spin_unlock_irqrestore(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
10163
10164         return 0;
10165 }
10166 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
10167
10168 int sched_rt_handler(struct ctl_table *table, int write,
10169                 struct file *filp, void __user *buffer, size_t *lenp,
10170                 loff_t *ppos)
10171 {
10172         int ret;
10173         int old_period, old_runtime;
10174         static DEFINE_MUTEX(mutex);
10175
10176         mutex_lock(&mutex);
10177         old_period = sysctl_sched_rt_period;
10178         old_runtime = sysctl_sched_rt_runtime;
10179
10180         ret = proc_dointvec(table, write, filp, buffer, lenp, ppos);
10181
10182         if (!ret && write) {
10183                 ret = sched_rt_global_constraints();
10184                 if (ret) {
10185                         sysctl_sched_rt_period = old_period;
10186                         sysctl_sched_rt_runtime = old_runtime;
10187                 } else {
10188                         def_rt_bandwidth.rt_runtime = global_rt_runtime();
10189                         def_rt_bandwidth.rt_period =
10190                                 ns_to_ktime(global_rt_period());
10191                 }
10192         }
10193         mutex_unlock(&mutex);
10194
10195         return ret;
10196 }
10197
10198 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
10199
10200 /* return corresponding task_group object of a cgroup */
10201 static inline struct task_group *cgroup_tg(struct cgroup *cgrp)
10202 {
10203         return container_of(cgroup_subsys_state(cgrp, cpu_cgroup_subsys_id),
10204                             struct task_group, css);
10205 }
10206
10207 static struct cgroup_subsys_state *
10208 cpu_cgroup_create(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
10209 {
10210         struct task_group *tg, *parent;
10211
10212         if (!cgrp->parent) {
10213                 /* This is early initialization for the top cgroup */
10214                 return &init_task_group.css;
10215         }
10216
10217         parent = cgroup_tg(cgrp->parent);
10218         tg = sched_create_group(parent);
10219         if (IS_ERR(tg))
10220                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
10221
10222         return &tg->css;
10223 }
10224
10225 static void
10226 cpu_cgroup_destroy(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
10227 {
10228         struct task_group *tg = cgroup_tg(cgrp);
10229
10230         sched_destroy_group(tg);
10231 }
10232
10233 static int
10234 cpu_cgroup_can_attach(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp,
10235                       struct task_struct *tsk)
10236 {
10237 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
10238         if (!sched_rt_can_attach(cgroup_tg(cgrp), tsk))
10239                 return -EINVAL;
10240 #else
10241         /* We don't support RT-tasks being in separate groups */
10242         if (tsk->sched_class != &fair_sched_class)
10243                 return -EINVAL;
10244 #endif
10245
10246         return 0;
10247 }
10248
10249 static void
10250 cpu_cgroup_attach(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp,
10251                         struct cgroup *old_cont, struct task_struct *tsk)
10252 {
10253         sched_move_task(tsk);
10254 }
10255
10256 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
10257 static int cpu_shares_write_u64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
10258                                 u64 shareval)
10259 {
10260         return sched_group_set_shares(cgroup_tg(cgrp), shareval);
10261 }
10262
10263 static u64 cpu_shares_read_u64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
10264 {
10265         struct task_group *tg = cgroup_tg(cgrp);
10266
10267         return (u64) tg->shares;
10268 }
10269 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
10270
10271 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
10272 static int cpu_rt_runtime_write(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft,
10273                                 s64 val)
10274 {
10275         return sched_group_set_rt_runtime(cgroup_tg(cgrp), val);
10276 }
10277
10278 static s64 cpu_rt_runtime_read(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
10279 {
10280         return sched_group_rt_runtime(cgroup_tg(cgrp));
10281 }
10282
10283 static int cpu_rt_period_write_uint(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
10284                 u64 rt_period_us)
10285 {
10286         return sched_group_set_rt_period(cgroup_tg(cgrp), rt_period_us);
10287 }
10288
10289 static u64 cpu_rt_period_read_uint(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
10290 {
10291         return sched_group_rt_period(cgroup_tg(cgrp));
10292 }
10293 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
10294
10295 static struct cftype cpu_files[] = {
10296 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
10297         {
10298                 .name = "shares",
10299                 .read_u64 = cpu_shares_read_u64,
10300                 .write_u64 = cpu_shares_write_u64,
10301         },
10302 #endif
10303 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
10304         {
10305                 .name = "rt_runtime_us",
10306                 .read_s64 = cpu_rt_runtime_read,
10307                 .write_s64 = cpu_rt_runtime_write,
10308         },
10309         {
10310                 .name = "rt_period_us",
10311                 .read_u64 = cpu_rt_period_read_uint,
10312                 .write_u64 = cpu_rt_period_write_uint,
10313         },
10314 #endif
10315 };
10316
10317 static int cpu_cgroup_populate(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cont)
10318 {
10319         return cgroup_add_files(cont, ss, cpu_files, ARRAY_SIZE(cpu_files));
10320 }
10321
10322 struct cgroup_subsys cpu_cgroup_subsys = {
10323         .name           = "cpu",
10324         .create         = cpu_cgroup_create,
10325         .destroy        = cpu_cgroup_destroy,
10326         .can_attach     = cpu_cgroup_can_attach,
10327         .attach         = cpu_cgroup_attach,
10328         .populate       = cpu_cgroup_populate,
10329         .subsys_id      = cpu_cgroup_subsys_id,
10330         .early_init     = 1,
10331 };
10332
10333 #endif  /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
10334
10335 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
10336
10337 /*
10338  * CPU accounting code for task groups.
10339  *
10340  * Based on the work by Paul Menage (menage@google.com) and Balbir Singh
10341  * (balbir@in.ibm.com).
10342  */
10343
10344 /* track cpu usage of a group of tasks and its child groups */
10345 struct cpuacct {
10346         struct cgroup_subsys_state css;
10347         /* cpuusage holds pointer to a u64-type object on every cpu */
10348         u64 *cpuusage;
10349         struct percpu_counter cpustat[CPUACCT_STAT_NSTATS];
10350         struct cpuacct *parent;
10351 };
10352
10353 struct cgroup_subsys cpuacct_subsys;
10354
10355 /* return cpu accounting group corresponding to this container */
10356 static inline struct cpuacct *cgroup_ca(struct cgroup *cgrp)
10357 {
10358         return container_of(cgroup_subsys_state(cgrp, cpuacct_subsys_id),
10359                             struct cpuacct, css);
10360 }
10361
10362 /* return cpu accounting group to which this task belongs */
10363 static inline struct cpuacct *task_ca(struct task_struct *tsk)
10364 {
10365         return container_of(task_subsys_state(tsk, cpuacct_subsys_id),
10366                             struct cpuacct, css);
10367 }
10368
10369 /* create a new cpu accounting group */
10370 static struct cgroup_subsys_state *cpuacct_create(
10371         struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
10372 {
10373         struct cpuacct *ca = kzalloc(sizeof(*ca), GFP_KERNEL);
10374         int i;
10375
10376         if (!ca)
10377                 goto out;
10378
10379         ca->cpuusage = alloc_percpu(u64);
10380         if (!ca->cpuusage)
10381                 goto out_free_ca;
10382
10383         for (i = 0; i < CPUACCT_STAT_NSTATS; i++)
10384                 if (percpu_counter_init(&ca->cpustat[i], 0))
10385                         goto out_free_counters;
10386
10387         if (cgrp->parent)
10388                 ca->parent = cgroup_ca(cgrp->parent);
10389
10390         return &ca->css;
10391
10392 out_free_counters:
10393         while (--i >= 0)
10394                 percpu_counter_destroy(&ca->cpustat[i]);
10395         free_percpu(ca->cpuusage);
10396 out_free_ca:
10397         kfree(ca);
10398 out:
10399         return ERR_PTR(-ENOMEM);
10400 }
10401
10402 /* destroy an existing cpu accounting group */
10403 static void
10404 cpuacct_destroy(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
10405 {
10406         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
10407         int i;
10408
10409         for (i = 0; i < CPUACCT_STAT_NSTATS; i++)
10410                 percpu_counter_destroy(&ca->cpustat[i]);
10411         free_percpu(ca->cpuusage);
10412         kfree(ca);
10413 }
10414
10415 static u64 cpuacct_cpuusage_read(struct cpuacct *ca, int cpu)
10416 {
10417         u64 *cpuusage = per_cpu_ptr(ca->cpuusage, cpu);
10418         u64 data;
10419
10420 #ifndef CONFIG_64BIT
10421         /*
10422          * Take rq->lock to make 64-bit read safe on 32-bit platforms.
10423          */
10424         spin_lock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
10425         data = *cpuusage;
10426         spin_unlock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
10427 #else
10428         data = *cpuusage;
10429 #endif
10430
10431         return data;
10432 }
10433
10434 static void cpuacct_cpuusage_write(struct cpuacct *ca, int cpu, u64 val)
10435 {
10436         u64 *cpuusage = per_cpu_ptr(ca->cpuusage, cpu);
10437
10438 #ifndef CONFIG_64BIT
10439         /*
10440          * Take rq->lock to make 64-bit write safe on 32-bit platforms.
10441          */
10442         spin_lock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
10443         *cpuusage = val;
10444         spin_unlock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
10445 #else
10446         *cpuusage = val;
10447 #endif
10448 }
10449
10450 /* return total cpu usage (in nanoseconds) of a group */
10451 static u64 cpuusage_read(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
10452 {
10453         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
10454         u64 totalcpuusage = 0;
10455         int i;
10456
10457         for_each_present_cpu(i)
10458                 totalcpuusage += cpuacct_cpuusage_read(ca, i);
10459
10460         return totalcpuusage;
10461 }
10462
10463 static int cpuusage_write(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
10464                                                                 u64 reset)
10465 {
10466         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
10467         int err = 0;
10468         int i;
10469
10470         if (reset) {
10471                 err = -EINVAL;
10472                 goto out;
10473         }
10474
10475         for_each_present_cpu(i)
10476                 cpuacct_cpuusage_write(ca, i, 0);
10477
10478 out:
10479         return err;
10480 }
10481
10482 static int cpuacct_percpu_seq_read(struct cgroup *cgroup, struct cftype *cft,
10483                                    struct seq_file *m)
10484 {
10485         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgroup);
10486         u64 percpu;
10487         int i;
10488
10489         for_each_present_cpu(i) {
10490                 percpu = cpuacct_cpuusage_read(ca, i);
10491                 seq_printf(m, "%llu ", (unsigned long long) percpu);
10492         }
10493         seq_printf(m, "\n");
10494         return 0;
10495 }
10496
10497 static const char *cpuacct_stat_desc[] = {
10498         [CPUACCT_STAT_USER] = "user",
10499         [CPUACCT_STAT_SYSTEM] = "system",
10500 };
10501
10502 static int cpuacct_stats_show(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft,
10503                 struct cgroup_map_cb *cb)
10504 {
10505         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
10506         int i;
10507
10508         for (i = 0; i < CPUACCT_STAT_NSTATS; i++) {
10509                 s64 val = percpu_counter_read(&ca->cpustat[i]);
10510                 val = cputime64_to_clock_t(val);
10511                 cb->fill(cb, cpuacct_stat_desc[i], val);
10512         }
10513         return 0;
10514 }
10515
10516 static struct cftype files[] = {
10517         {
10518                 .name = "usage",
10519                 .read_u64 = cpuusage_read,
10520                 .write_u64 = cpuusage_write,
10521         },
10522         {
10523                 .name = "usage_percpu",
10524                 .read_seq_string = cpuacct_percpu_seq_read,
10525         },
10526         {
10527                 .name = "stat",
10528                 .read_map = cpuacct_stats_show,
10529         },
10530 };
10531
10532 static int cpuacct_populate(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
10533 {
10534         return cgroup_add_files(cgrp, ss, files, ARRAY_SIZE(files));
10535 }
10536
10537 /*
10538  * charge this task's execution time to its accounting group.
10539  *
10540  * called with rq->lock held.
10541  */
10542 static void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime)
10543 {
10544         struct cpuacct *ca;
10545         int cpu;
10546
10547         if (unlikely(!cpuacct_subsys.active))
10548                 return;
10549
10550         cpu = task_cpu(tsk);
10551
10552         rcu_read_lock();
10553
10554         ca = task_ca(tsk);
10555
10556         for (; ca; ca = ca->parent) {
10557                 u64 *cpuusage = per_cpu_ptr(ca->cpuusage, cpu);
10558                 *cpuusage += cputime;
10559         }
10560
10561         rcu_read_unlock();
10562 }
10563
10564 /*
10565  * Charge the system/user time to the task's accounting group.
10566  */
10567 static void cpuacct_update_stats(struct task_struct *tsk,
10568                 enum cpuacct_stat_index idx, cputime_t val)
10569 {
10570         struct cpuacct *ca;
10571
10572         if (unlikely(!cpuacct_subsys.active))
10573                 return;
10574
10575         rcu_read_lock();
10576         ca = task_ca(tsk);
10577
10578         do {
10579                 percpu_counter_add(&ca->cpustat[idx], val);
10580                 ca = ca->parent;
10581         } while (ca);
10582         rcu_read_unlock();
10583 }
10584
10585 struct cgroup_subsys cpuacct_subsys = {
10586         .name = "cpuacct",
10587         .create = cpuacct_create,
10588         .destroy = cpuacct_destroy,
10589         .populate = cpuacct_populate,
10590         .subsys_id = cpuacct_subsys_id,
10591 };
10592 #endif  /* CONFIG_CGROUP_CPUACCT */